MATLAB风资源评估系统的开发与应用(2)

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1 绪论

近年来，随着世界经济的迅速发展，能源消耗量急剧增大，传统能源已经逐渐地不足以支撑人们的消耗，所以开发新能源的问题就日益迫切。与其他新能源相比，风电技术发展相对成熟，同时又具备大规模开发的条件，以及良好的商业发展前景，所以，在新能源中，风电在全球范围内得到了迅速的发展

我们的国家有非常丰富的风力资源，陆上风能的3及以上的可开发量在2.6亿千瓦以上，在现有的技术条件下，实际装机容量可达1亿千瓦或以上（70米高度）。此外，在水深不超过50m的近海海域，风电实际可装机容量约为5亿kW[1]。20世纪80年代以来，中国的风力发电投入商业运行开始，经过20多年的发展，中国的风电市场已经获得了长足的发展。到2009年底，我国风电总装机容量达到2601万KW，位居世界第二，2009年新增装机容量1300万KW，占世界新增装机容量的36%，居世界首位[2]。风力发电将逐渐取代新能源，成为未来电力结构的重要支柱。但是，风能的发展将受到气候，地理，技术等各方面因素的制约，目前全球只有很少部分风能资源能够得到利用，所以在进行风电场选址规划时，需要进行风电场的风资源评估。

1.1 风资源评估的研究意义

建设风电场是为了将风能发电转化为经济效益，而一个风电成风能资源的好坏，会直接影响其经济效益。所以对风能资源进行评估是风电场前期建设过程中不可或缺的部分，充分实际的评估可以为选址规划的制定提供必要的支持和条件。目前许多已建设风电场在运行过程中暴露出来的一系列问题，均与当初的风资源评估不准确有很大关系，这导致实际风电场收入和理想状态有很大出入，与建设电场获益初衷不一致。

风能资源评估行业标准规定，评估一个地方的风能资源，最少要求连续测量当地1年以上(最好是2-3年)的l0min平均风速，测量高度最少要有所安装风力发电机组轮毂的高度，通常还要l0m高的风速[3]。而目前全国大约有2600多个气象台站，一般都处在城市的边缘，几乎没有一个气象台站在风电场所在场址内，由于测风塔资料较少，而且没有适应中国国情（如气候特征、地形等）的评估方法理论，测算出来的风能资源不能完全代表风电场的实际风能资源情况[4]。另外，目前气象台站所使用的测风杆一般是10m，而现在市场上主流的兆瓦级风力发电机组塔架高度一般都在70m以上，甚至更高，这样对风能资源的评估带来了很大的局限性。据专家统计，目前我国已建成投产的风电场实际运行效益比前期评估差20%~30%，这主要是因为早期阶段的风电场风资源测量的基本观测数据缺乏，简单地利用中尺度数值模式耦合的风资源评估与微观尺度的大气模型，产生的误差很大[4]。

为此，我们必须在我国现有气象台站的观测数据的基础上，按照近年来国际通用的规标准，积极研究国际上比较规范的风能资源评估理论和方法，取其精华，并结合我国实际国情，对我国现有的风能资源评估方法进行改进，对我国风资源进行合理准确的评估，进一步挺高我国现有风资源评估的精度，这不仅有利于风电的发展，更能够为未来的新能源发展明确方向。

在进行风电场的预选址时，首先对风电场当地的风能资源进行测量和数据采集工作，以实际可靠的数据为基础进行有效的风资源评估，可以确保评估结果的可靠性，从而为选址提供充分的理论依据。准确的风能资源评估不仅可以显著提高风电场的发电效益，从而提高在当今电力竞争中风电的竞争力；而且可以为电力系统调度部门提供更大的调度额度；还能够降低开发与运行成本，从而提高电厂自身的竞争价值。论文网