Введение
В условиях растущего дефицита ископаемых источников энергии и ухудшения состояния окружающей среды во всем мире развитие возобновляемой и чистой энергии стало важнейшей задачей для всех стран. Ветроэнергетика является более зрелой и высоконадежной технологией, являясь самым быстрорастущим новым источником энергии. На этапе технико-экономического обоснования строительства ветроэлектростанции необходимо провести оценку ветроэнергетических ресурсов планируемой ветроэлектростанции.
Цель оценки — предоставить основу для определения установленной мощности ветропарка, выбора и компоновки ветрогенератора, а также облегчить экономическую и техническую оценку всего проекта. Уровень измерения и оценки ветроэнергетических ресурсов напрямую влияет на выбор места для строительства ветропарка и прогноз выработки электроэнергии, и в конечном итоге отражается на фактической выработке электроэнергии после завершения строительства ветропарка.
Энергия ветра Оценка ресурсов
1.Измерение ветра
1) Измерение ветра включает измерение направления ветра и измерение скорости ветра.
2)Измерение направления ветра: измерение направления ветра
3) Измерение скорости ветра: измерение расстояния, которое воздух проходит в горизонтальном направлении за единицу времени.
2.Расчет ресурсов ветроэнергии
1) Ветер: явление воздушного потока. Часто обозначает горизонтальное движение воздуха относительно земли. Это векторная величина, выражаемая направлением и скоростью ветра.
2) Скорость ветра: расстояние, которое воздух проходит за единицу времени. Обычно это горизонтальное перемещение воздуха за единицу времени. Скорость движения воздуха обычно бывает двух видов: мгновенная скорость ветра, относящаяся к бесконечно малому периоду времени, то есть к моменту порыва; средняя скорость ветра, относящаяся к конечному периоду времени, обычно относится к среднему значению за 2/10 минуты и т.д. В Китае требуется строительство ветряных электростанций, где средняя годовая скорость ветра на высоте 10 м составляет 6 м/с.
3) Направление ветра: направление поступающего ветра. Направление ветра измеряется в 16 направлениях или в диапазоне от 0 до 360 градусов. Статический ветер обозначается буквой «C».
4) Энергия ветра: энергия, получаемая за секунду свободно текущим потоком воздуха со скоростью V на площади A, т.е. полученная энергия ветра P.
P=(VA)*(pV²/2)=1/2pAV³ (p — плотность воздуха)
5) Плотность энергии ветра: вертикальный поток воздуха через единицу площади поперечного сечения энергии ветра.
P=1/2pV³
Повторяемость ветра: процент частоты определенного периода времени, в течение которого наблюдается определенное направление ветра, и общая частота различных направлений ветра (скоростей ветра), которые наблюдаются в этот период времени, называется повторяемостью определенного направления ветра.
3.Суточные изменения скорости ветра
1) В целом, приповерхностный слой имеет наибольшую величину днем, достигая максимума около 14:00, наименьшую — ночью и ранним утром, а наименьшую — около 6:00; ветер в верхнем слое слабый днем и сильный ночью; суточные колебания величины ветра больше в солнечные дни, чем в пасмурные, больше летом, чем зимой, и больше на суше, чем на море.
2) В море скорость ветра небольшая днем и большая ночью.
4.Годовое изменение скорости ветра
Как правило, в средних широтах Северного полушария он наибольший зимой и наименьший летом; на большей части территории Китая весна — это период чередования холодного и теплого воздуха, поэтому весенний ветер самый сильный.
5.Оценка ресурсов ветроэнергетики
Путем анализа временных рядов наблюдений за скоростью и направлением ветра в определенной области оцениваются запасы ветроэнергетических ресурсов данной области, а также оцениваются количество, качество и состояние распределения ветроэнергетических ресурсов.
6. Роза ветров
(1) Диаграмма розы ветров основана на данных об энергии ветра, полученных из наблюдений метеостанции, построенных на основе диаграммы, поскольку форма диаграммы напоминает цветок розы, поэтому ее называют «розой ветров».
(2) Диаграмма розы ветров делится на: диаграмму розы направления ветра и диаграмму розы скорости ветра.
(3) Диаграмма розы скорости ветра: показывает величину скорости ветра и частоту его изменения. (Анемометр)
(4) Роза ветров: показывает направление ветра и частоту его изменения. (Флюгер)
(5) Частота ветра: процентное отношение количества раз, когда ветер разных направлений возникает за определенный период времени, к количеству наблюдений.
(6) Можно определить доминирующее направление ветра, и блоки располагаются перпендикулярно доминирующему направлению ветра.
Роза направлений ветров：Каждый интервал представляет частоту ветра 5%; число в центральном круге представляет частоту безветренной погоды.
7. Оценка ветровых ресурсов обычно требует следующих пунктов анализа и расчета данных наблюдений.
(1) Как правило, следует выбрать типичный день и типичный месяц. Почасовое изменение скорости ветра в типичный день может отражать общую суточную картину изменения ветроэнергетики, а подневное изменение скорости ветра в типичный месяц может отражать общую месячную картину изменения ветроэнергетики. Постройте часовую и суточную гистограммы для типичного дня и типичного месяца.
(2) Статистические данные по этому пункту можно получить традиционным методом, а годовую диаграмму розы направления ветра и диаграмму розы скорости ветра — на основе статистических результатов.
(3) Ветер имеет скорость включения и выключения. Скорость включения обычно составляет 3 или 5 м/с, скорость выключения обычно принимается равной 25 или 27 м/с. Скорость ветра между включением и выключением называется эффективной скоростью ветра. Диапазон эффективной скорости ветра обычно варьируется в зависимости от источника и мощности вентилятора. Подсчитайте суммарное значение скорости ветра в диапазоне часов эффективной скорости ветра в год, а затем усредните значение за предыдущий год, то есть количество эффективных часов в году.
(4) Значение скорости ветра делится на несколько уровней с интервалом в 1 м/с, подсчитывается количество повторений каждого уровня скорости ветра, а затем количество повторений каждого уровня делится на общее количество повторений каждого уровня скорости ветра, то есть на частоту повторения этого уровня скорости ветра. На основании статистических результатов строится график частоты повторения скорости ветра для каждого уровня.
Данные измерений
1. Башня для измерения ветра
Ветроизмерительная башня ветроэлектростанции может предоставить первоисточник информации о ветроэнергетике для будущих инвестиций и строительства ветроэлектростанций, являясь основой для оценки ветроэнергетических ресурсов. На башне на разных высотах установлены анемометр, флюгер, а также приборы для измерения температуры, давления и другие приборы. Ведется непрерывное наблюдение за ветровыми условиями на объекте в любую погоду.
В зависимости от масштаба и площади ветроэлектростанции, необходимо изначально определить количество устанавливаемых ветроизмерительных вышек. Местоположение ветроэлектростанции должно максимально отражать региональную ситуацию, а местоположение будущей ветротурбины должно быть схожим с ветровыми условиями, характеристиками рельефа, высотой над уровнем моря и растительностью. Не следует выбирать ни возвышенное, ни низменное место в зоне ветроэлектростанции, а окрестности должны быть относительно открытыми, без высоких зданий, деревьев и других препятствий.
При установке ветрогенератора на месте необходимо уделить особое внимание расположению ветрогенератора, его репрезентативности, каждому слою работы и установки ветрогенератора. При установке ветрогенератора на длительный срок необходимо также проверить калибровку прибора. Также необходимо зафиксировать форму ветроизмерительной вышки, выбор ветроизмерительных приборов, высоту и направление датчика, а также расположение ветроизмерительных приборов на открытой местности, отсутствие препятствий в 10 метрах от ветроизмерительного оборудования и т.д., чтобы оценить репрезентативность ветроизмерительной вышки и ветроэлектростанции.
2.Выбор высоты установки датчика
(1) Датчик скорости ветра
Датчик скорости ветра: два комплекта приборов для измерения скорости ветра устанавливаются на высоте ступицы предполагаемой турбины, то есть на максимальной высоте ветроизмерительной вышки. Одна из целей — предотвратить отказ одного из приборов и потерю данных о ветре на высоте ступицы, а вторая — использовать два комплекта данных о ветре для проверки тени вышки и исправления неверных или неточных данных.
Установите один комплект анемометров на высоте 10 м. Поскольку анемометр верхнего уровня подвержен поломкам из-за замерзания, сильного ветра и т. д., а также из-за сложностей с обслуживанием и отложенного ремонта, приводящих к потере данных, данные о ветре нижнего уровня можно использовать для проверки.
Остальная часть анемометра согласно соответствующему интервалу, установлена на рабочей поверхности рабочего колеса высотой 10 м, интервал обычно принимается равным 20 м.
(2) Датчик направления ветра
Датчик направления ветра; установлен комплект измерителей направления ветра на высоте около 10 м, около высоты предполагаемой ступицы вентилятора и в пределах рабочей поверхности крыльчатки вентилятора соответственно.
(3) Термометр
Установите набор термометров на высоте от поверхности земли и на высоте предполагаемого ветроузла соответственно. Установка термометров на верхней и нижней высотах каждого термометра позволяет определить устойчивость атмосферы ветрогенератора. Во избежание влияния дополнительного теплового излучения земли на результаты измерений рекомендуется устанавливать нижний термометр на высоте не менее 20 м.
(4) барометр и гигрометр
В предлагаемой установке ветроцентра на высоте или у земли устанавливается комплект барометра и гигрометра.
3. Внимание к проблеме
(1) на одной и той же высоте нельзя устанавливать одновременно, в том числе анемометры, в том числе различные датчики измерения, высота датчика направления ветра, температуры, давления воздуха, влажности должна быть ниже высоты датчика скорости ветра на 2 м.
(2) В лесных районах с густой растительностью, когда полог леса высокий, датчики, запланированные для установки на высоте 10 м, следует соответственно отрегулировать выше.
После завершения обработки данных измерений ветроэнергетики необходимо провести статистический анализ положения точки измерения ветроэнергетики на предполагаемой высоте расположения ветроузла и остальной высоты наблюдения различных параметров ветровых характеристик. Статистический анализ ветровых характеристик в точке измерения ветроэнергетики может помочь нам получить предварительное представление о ситуации с ветровым ресурсом ветроэлектростанции.
В связи с принципом репрезентативности выбора места измерения ветра, было решено, что параметры ветровых характеристик в этом месте измерения могут отражать состояние ветрового ресурса охватываемой им территории. Детальное распределение ветрового ресурса по всей площади ветроэлектростанции должно быть реализовано с помощью последующего моделирования методом вычислительной гидродинамики (CFD).
Параметры характеристик ветра в месте измерения ветра включают в себя следующее.
Плотность воздуха, скорость ветра, плотность энергии ветра, направление ветра, индекс сдвига ветра, интенсивность турбулентности, параметры распределения скорости ветра, а также максимальная и максимальная скорость ветра за 50-летний период.
Краткое содержание
Оценка ветровых ресурсов очень важна для выбора места и строительства ветряной электростанции. Точная оценка ветровых ресурсов способствует определению региональных резервов ветровых ресурсов. Коллеги также могут предоставить надежную справочную базу для выбора места ветряной электростанции, выбора ветровых турбин и разработки программы, поскольку эффективность строительства ветровых электростанций имеет важное значение.
Boland предоставляет высококачественные интегрированные решения для ветряных и солнечных батарей и систем хранения, а также услуги EM для электростанций. У нас есть относительно полная внутренняя цепочка поставок, сервисная сеть, отличное качество продукции и технологии, а также высшая квалификация EPC, мы берем на себя услуги по проектированию, закупкам, строительству и вводу в эксплуатацию. проекта, и нести полную ответственность за качество, безопасность, сроки и стоимость подрядных работ.
Спектр услуг и моделей сотрудничества Boland
EM: поставка оборудования для проектов солнечной и ветровой энергетики, а также систем накопления энергии
Солнечная часть: мы можем предоставить фотоэлектрическую панель, инвертор
Ветровая часть: мы можем предоставить генератор, лопасть ветряной турбины, ствол башни, коробку передач, преобразователь, суперконденсатор, систему переменных лопастей и другие основные компоненты, полное машинное производство.
Часть для хранения энергии: мы можем предоставить контейнер, батарею и систему BMS, систему PCS, систему управления EMS, систему пожаротушения, систему контроля температуры, систему контроля доступа и систему освещения.
EPC-сервис: EPC-подрядчик, проект по хранению солнечной, ветровой энергии и энергии.
Boland/CRRC имеют высшую квалификацию EPC, берут на себя услуги по проектированию, закупкам, строительству и вводу в эксплуатацию по проекту и несут полную ответственность за качество, безопасность, график и стоимость подрядных работ.
Финансовое сотрудничество: электростанции O&M,финансирование,приобретение.
Boland/CRRC Для сотрудничества в рамках проекта может оказывать услуги по эксплуатации и техническому обслуживанию. Инвестиции в проект и получение крупного пакета акций или приобретение всего проекта.
Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна техническая поддержка. Приветствуем наше сотрудничество!
Моя электронная почта: marketing@boland-hydroturbine.com
Вашингтон: +8613923745989
