本文關(guān)鍵詞：平原和山地風(fēng)電場(chǎng)宏微觀選址設(shè)計(jì)研究與實(shí)例分析

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【摘要】：近年,隨著國(guó)內(nèi)社會(huì)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的不斷提高,全民對(duì)綠色、低碳能源的要求日趨加強(qiáng)。風(fēng)力發(fā)電作為新能源領(lǐng)域技術(shù)中較為成熟且具備商業(yè)規(guī)模化開發(fā)條件的發(fā)電方式,受到新能源行業(yè)的普遍重視。我國(guó)風(fēng)電行業(yè)憑借其較大的環(huán)保商業(yè)效益和政策扶持,在新能源和可再生能源行業(yè)中得到快速發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)宏觀和微觀選址是整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)前期設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),風(fēng)電場(chǎng)的宏觀選址是在風(fēng)電場(chǎng)審批規(guī)劃階段,進(jìn)行大范圍的風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址選擇。此階段的工作重心主要是對(duì)預(yù)選風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源的評(píng)估,確定風(fēng)能豐富、風(fēng)向穩(wěn)定的地區(qū),做一個(gè)初步的規(guī)劃；風(fēng)電場(chǎng)的微觀選址則是在擬選定的風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi),對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)位坐標(biāo)進(jìn)行精確布置的過程,從而使整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)資源得到充分利用并產(chǎn)生最好的經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)電場(chǎng)宏、微觀選址是風(fēng)電場(chǎng)“出生基因決定一生”的關(guān)鍵!本文以陸地風(fēng)電場(chǎng)中兩種典型地形的風(fēng)電場(chǎng)—平原和山地風(fēng)電場(chǎng)作為實(shí)例,對(duì)這兩種風(fēng)電場(chǎng)的宏、微觀選址問題進(jìn)行了綜合分析和研究。風(fēng)資源評(píng)估是風(fēng)電場(chǎng)宏、微觀選址的核心,更是決定風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)取得良好效益的關(guān)鍵。目前我國(guó)在運(yùn)的部分風(fēng)電場(chǎng)出現(xiàn)了容量系數(shù)偏低、設(shè)計(jì)發(fā)電量與實(shí)際發(fā)電量相差較大等問題,究其根本原因是缺失標(biāo)準(zhǔn)化的閉環(huán)后評(píng)估方法體系以及專業(yè)工具,造成風(fēng)電場(chǎng)不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)閉環(huán),同時(shí)投運(yùn)后無法對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行水平和技術(shù)改進(jìn)效果進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。本文從科學(xué)評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源著手,給出了在宏觀選址階段中確定測(cè)風(fēng)塔數(shù)量和位置的合理建議,并基于風(fēng)電場(chǎng)完整的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù),利用統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)平均風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)頻、風(fēng)能等風(fēng)況。同時(shí)介紹了目前主流的法國(guó)Meteodyn WT風(fēng)資源CFD軟件的基礎(chǔ)理論,通過WT軟件進(jìn)行風(fēng)資源綜合評(píng)估,建立了以風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型,利用所建立的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)的微觀選址和機(jī)組選型的優(yōu)化。在兩個(gè)實(shí)例風(fēng)電場(chǎng)的微觀選址工作中,本文結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)前期設(shè)計(jì)階段存在的限制性敏感因素,給出合理方案和建議。微觀選址確定風(fēng)機(jī)機(jī)位時(shí),對(duì)風(fēng)資源較好的機(jī)位點(diǎn),做好半徑250米范圍內(nèi)居民點(diǎn)、墳?zāi)沟让舾薪ㄖ锊疬w工作的同時(shí),對(duì)機(jī)位堅(jiān)決予以保留；對(duì)存在觀音廟、輸電線路等不可拆遷的敏感因素,要對(duì)風(fēng)機(jī)機(jī)位和進(jìn)場(chǎng)道路進(jìn)行微調(diào),合理避讓保全裝機(jī)容量；對(duì)風(fēng)資源較差,特別是拉低投資收益率的機(jī)位點(diǎn),要考慮尋找替代選機(jī)位點(diǎn)或者直接舍棄。在兩個(gè)實(shí)例風(fēng)電場(chǎng)的微觀選址工作中,本文更加詳細(xì)地分析討論了風(fēng)場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)能密度、風(fēng)功率密度等主要風(fēng)資源技術(shù)性能指標(biāo),并從風(fēng)場(chǎng)影響風(fēng)機(jī)安全的極限風(fēng)速、湍流、尾流三個(gè)方面通過軟件對(duì)每臺(tái)機(jī)位點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)機(jī)疲勞載荷和極限載荷進(jìn)行分析和校核,在確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的適應(yīng)性和可靠性得到保證的前提下,為保證風(fēng)電場(chǎng)收益率提供了有效的措施和建議。對(duì)滿足安全性載荷的機(jī)位予以保留,對(duì)湍流過大等不滿足安全性載荷的機(jī)位,要考慮對(duì)風(fēng)機(jī)機(jī)位進(jìn)行調(diào)整以滿足安全要求,或是考慮更換葉片較小但安全系數(shù)更高的風(fēng)機(jī)型號(hào)。本文所述方法可以在類似風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行風(fēng)能資源分析、風(fēng)電機(jī)組合理選型、風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組優(yōu)化布置和發(fā)電量計(jì)算工作中進(jìn)行參考應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電場(chǎng) 宏、微觀遺址 風(fēng)資源 格林威治云平臺(tái) 機(jī)型優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 選題的背景11-16
• 1.1.1 我國(guó)新能源的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.1.2 我國(guó)風(fēng)能資源分布13-14
• 1.1.3 風(fēng)電在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r14-16
• 1.2 風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址及前期工作流程16-18
• 1.2.1 風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目宏觀選址和規(guī)劃16-17
• 1.2.2 立測(cè)風(fēng)塔測(cè)風(fēng)及風(fēng)能資源評(píng)估17-18
• 1.3 風(fēng)電場(chǎng)微觀選址18
• 1.3.1 風(fēng)電場(chǎng)的微觀選址的定義18
• 1.3.2 風(fēng)電場(chǎng)微觀選址作業(yè)的基本原則18
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容18-20
• 2 風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址研究20-31
• 2.1 格林威治云平臺(tái)及其在風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址的應(yīng)用20-22
• 2.2 風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔布置的原則及重要性22-24
• 2.2.1 測(cè)風(fēng)塔實(shí)際選點(diǎn)的具體要求22-23
• 2.2.2 平原風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔的布置23
• 2.2.3 山地風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔的布置23-24
• 2.3 平原風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)風(fēng)塔布置實(shí)例24-26
• 2.4 山地風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)風(fēng)塔布置實(shí)例分析26-31
• 2.4.1 連續(xù)山脊型山地風(fēng)場(chǎng)26-28
• 2.4.2 分段山脊型山地風(fēng)場(chǎng)28-31
• 3 平原風(fēng)電場(chǎng)微觀選址及布機(jī)方案優(yōu)化31-54
• 3.1 平原風(fēng)電場(chǎng)微觀選址實(shí)例31-38
• 3.1.1 項(xiàng)目概況31-33
• 3.1.2 測(cè)風(fēng)塔及測(cè)風(fēng)資料概況33-35
• 3.1.3 風(fēng)資源分析35-38
• 3.2 影響風(fēng)機(jī)安全及布機(jī)的制約因素分析38-43
• 3.2.1 射陽特庸風(fēng)電場(chǎng)的湍流強(qiáng)度38-40
• 3.2.2 射陽特庸風(fēng)電場(chǎng)的極限風(fēng)速40-42
• 3.2.3 布機(jī)的敏感性制約因素分析42-43
• 3.3 建模分析及布機(jī)方案43-49
• 3.3.1 軟件建模分析43-44
• 3.3.2 周邊風(fēng)電場(chǎng)影響分析44-45
• 3.3.3 機(jī)型及布置方案45-49
• 3.4 風(fēng)機(jī)載荷的安全確認(rèn)49-51
• 3.4.1 極限載荷適應(yīng)性分析49-50
• 3.4.2 疲勞載荷適應(yīng)性分析50-51
• 3.4.3 風(fēng)機(jī)載荷安全性分析51
• 3.5 射陽特庸風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量計(jì)算51-53
• 3.5.1 發(fā)電量計(jì)算條件51
• 3.5.2 發(fā)電量折減系數(shù)51-52
• 3.5.3 計(jì)算結(jié)果及分析52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 4 山地風(fēng)電場(chǎng)微觀選址及布機(jī)方案優(yōu)化54-69
• 4.1 山地風(fēng)電場(chǎng)微觀選址實(shí)例54-59
• 4.1.1 項(xiàng)目概況54-55
• 4.1.2 測(cè)風(fēng)塔及測(cè)風(fēng)資料概況55-57
• 4.1.3 風(fēng)資源分析57-59
• 4.2 影響風(fēng)機(jī)安全及布機(jī)的制約因素分析59-61
• 4.2.1 湖口文橋風(fēng)電場(chǎng)的湍流強(qiáng)度59
• 4.2.2 湖口文橋風(fēng)電場(chǎng)的極限風(fēng)速59
• 4.2.3 布機(jī)的敏感性制約因素分析59-61
• 4.3 建模分析及布機(jī)方案61-65
• 4.3.1 軟件建模分析61
• 4.3.2 周邊風(fēng)電場(chǎng)影響分析61-62
• 4.3.3 機(jī)型及排布方案62-65
• 4.4 湖口文橋風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算65-68
• 4.4.1 風(fēng)機(jī)載荷的安全結(jié)論65-66
• 4.4.2 發(fā)電量計(jì)算條件66
• 4.4.3 發(fā)電量折減系數(shù)66-67
• 4.4.4 發(fā)電量計(jì)算結(jié)果67-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 5 全文結(jié)論與建議69-71
• 5.1 全文結(jié)論69-70
• 5.2 建議70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 附件76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于力強(qiáng);蘇蓬;;風(fēng)電場(chǎng)選址問題綜述[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2009年07期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫永崗;風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)微觀選址與機(jī)型優(yōu)化綜合研究[D];上海交通大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：762861