精细化风能资源评估原型软件

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/1/21 16:37:50

关键词: 风能软件风能资源

风能资源评估是风电场选址的第一步必做的关键步骤。风能资源评估的准确性对风电场以后运行的效益至关重要。传统的风能资源评估是对气象观测资料内插或外推得到，以及在待建风电场位置安装气象观测塔实施1-2年的观测。这样就会导致评估不准确或者太昂贵。应用中尺度数值模式模拟某一地区的风况是比较切实可行的一种方法，将模拟结果作为风能资源普查的辅助资料，不仅可以填补对无风记录区风资源状况不清的空白，而且对风电场选址也有一定的指导作用。它仅利用计算机模拟方法，投资少，确实可行，现在已经被大家接受。

林文实老师所使用的风能资源评估软件是适用于全球任何地区（包括沙漠、高原、海岸、海岛和复杂地形）局域网络环境下跨平台并行计算的精细化风能资源评估原型软件系统。

创新点有以下几点：

（1）将中尺度数值模式与微尺度大气模式耦合来进行风能资源评估。

国内外目前较常用的风能资源评估软件有丹麦RISO的WAsP软件和加拿大的WEST软件。在国内，虽然通过中加双方科学家的共同改进与发展，已经将WEST软件用于风能资源评估。WEST软件也是将中尺度数值模式与微尺度大气模式耦合起来用于风能资源评估。但是，WEST软件存在缺点，它把中尺度模式MC2的初始场简单化，没有地表热通量的计算，假定大气是干的，没有考虑辐射过程等缺点。也有人指出在山地地形，WEST模拟的风速偏高40等。况且，它是一个引进软件，使用时需要向国外机构购买。

由于使用的全球再分析资料和地形资料、以及中尺度模式MM5等均可在互连网上免费下载，微尺度大气模式是国内高校老师自主设计开发。因此，所使用的软件是具有自主知识产权，而且各方面性能优于加拿大的WEST软件。

（2）能计算出离地面高度150m以下的每隔10m的垂直分辨率上任何高度的风能资源评估数据。

所使用的软件，优点是可以直接模拟计算出每隔10m的垂直分辨率上任何高度的风能资源评估数据，从而可以避免使用韦布尔分布参数来估算风能资源。

使用MM5进行离地面高度150m以下的每隔10m的垂直分辨率上任何高度上的风能资源评估。光是这一点，在目前使用中尺度数值模式进行模拟的类似风能资源评估中，还没有达到这个在垂直方向上精细化的性能要求。

（3）跨平台风能资源评估互操作系统

所使用的MM5数值天气预报模式和微尺度大气模式运行在Linux/UNIX平台上，而用户一般使用的是Windows平台。所以，实现基于Linux/UNIX平台的模式并行运算与基于Windows的客户端之间的互操作，使得非计算机专业人士和非大气科学专业人士都能方便地操作系统。并实现风能资源评估的各项后处理过程。

（4）适用于全球任何地区网络环境下跨平台并行计算的风能资源评估原型软件系统的实现

由于采用全球再分析资料和全球1kmX1km分辨率的地形资料，至少可以计算出全球1kmX1km分辨率的任何地区风能资源。如再有某一地区50mX50m分辨率的详细的地形资料和下垫面资料，还可以评估50mX50m分辨率的风能资源。如风电场开发商再提供风力机的输出功率曲线，还能估算风电场的月发电量和年发电量。又由于能做精细化的风能资源评估，它还可以用于微观选址。

本风能资源评估软件可以进行三维的精细化的风能资源评估。在关键技术上，将达到以下指标：

(1)水平网格分辨率

中尺度数值模式的水平网格分辨率为1kmX1km，微尺度大气模式的水平网格分辨率为50mX50m。这样，该软件系统能计算出全球任何地区给定经纬度的1kmX

来源：世界风力发电网

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