风功率密度及风能区域等级
风功率密度蕴含着风速、风速频率分布和空气密度的影响,是衡量风电场风能资源的综合指标。风功率密度等级在国标“风电场风能资源评估方法”中给出了7个级别,
风功率密度等级表
10m 30m 50m 高度 应用于风功率风功率密年平均风速年平均风速年平均风速并网风风功率密度 风功率密度 密度等度 参考值/参考值/参考值/力发电 /(W/m2) /(W/m2) 2级 /(W/m) (m/s) (m/s) (m/s) 1 <100 4.4 <160 5.1 <200 5.6 2 5.1 5.9 6.4 100~150 160~240 200~300 3 5.6 6.5 7.0 150~200 240~320 300~400 较好 4 6.0 7.0 7.5 200~250 320~400 400~500 好 5 6.4 7.4 8.0 250~300 400~480 500~600 很好 6 7.0 8.2 8.8 300~400 480~640 600~800 很好 7 9.4 11.0 11.9 400~1000 640~1600 800~2000 很好 由上表可以看出,10m高处当风功率密度大于150W/m2、年平均风速大于5m/s的区域被认为是风能资源可利用区;当年平均风速在6.0m/s,风功率密度为200~250 W/m2为较好风电场;在7.0 m/s时为300~400 W/m2为很好风电场。一般说平均风速较大,风功率密度也大,风能可利用小时数就越多。我国风能区域等级划分的标准如下:
(1)风能资源丰富区:年有效风功率密度大于200W/m2,3~20m/s风速的年累积小时数大于5000h,年平均风速大于6 m/s;
(2)风能资源次丰富区:年有效风功率密度为200~150 W/m2,3~20m/s风速的年累积小时数为5000h~4000h,年平均风速在5.5m/s左右;
(3)风能资源可利用区:年有效风功率密度为150~100 W/m2,3~20m/s风速的年累积小时数为4000h~2000h,年平均风速在5m/s左右;
(4)风能资源贫乏区:年有效风功率密度小于100 W/m2,3~20m/s风速的年累积小时数小于2000h,年平均风速在4.5m/s。
风能资源丰富区和较丰富区,其具有较好的风能资源,为理想的风电场建设区;风能资源可利用区,有效风功率密度较低,这对电能紧缺地区还是有相当的利用价值。实际上,较低的年有效风功率密度也只是对宏观的大区域而言,而在
大区域内,由于特殊地形有可能存在局部的小区域大风区,因此,应具体问题具体分析,通过对这种地区进行精确的风能资源测量,详细了解分析实际情况,选出最佳区域建设风电场。
风能资源贫乏区,风功率密度很低,对大型并网型风力发电机组一般无利用价值。