氣候變化對風力發(fā)電及風機選型的影響分析.pdf

1、作為新能源發(fā)電技術中最成熟而又適合大規(guī)模開發(fā)的發(fā)電形式，風力發(fā)電以其零污染、零排放的發(fā)電方式，成為近十年來全球發(fā)展最為迅猛的新能源類型。因一次能源來自于風能，風力發(fā)電直接受氣候的影響，對長時間尺度下氣候模式的變化比較敏感。氣候變化可能明顯地改變風速的統(tǒng)計分布特性，影響風力發(fā)電機組的功率輸出。作為風電場建設的前期工程，風能資源評估和風機選型均是在氣候模式固定的前提下進行的，并沒有考慮長時間尺度上氣候模式的變化。因風能與風速的立方呈比例，長

2、時間尺度上氣候模式變化導致的平均風速異動對低風速地區(qū)影響更為突出。當前，我國正大力開發(fā)中東部負荷側低風速風電場，從長時間尺度上分析氣候變化所致風速變化及其對風力發(fā)電和風機選型影響的演化規(guī)律，是亟待開展的工作。
　　收集、整理了我國中、東部6個氣象觀測站點1973-2012年間的氣象數據。論文首先應用三種擬合優(yōu)度檢驗方法對各站點的Weibull分布和Rayleigh分布進行了檢驗，發(fā)現Weibull分布與實際數據的擬合差異最小；基于

3、IEC提供的年發(fā)電量估算法，提出了發(fā)電量的簡便估算方法；最后應用線性回歸的趨勢分析法，從長時間尺度上考察分析了氣候變化對各調查站點風速、風功率密度等級以及典型機組容量系數的影響。實例仿真表明，內陸站點(衡山、泰山、黃山和廬山)受氣候變化影響較大，風速和典型機組的容量系數均有不同程度的下降趨勢，黃山和廬山的風功率密度等級退化明顯；沿海站點(九仙山、成山頭)各要素則無明顯長期變化趨勢，風功率密度等級也一直維持在較高水準。
　　風機選型

4、的目的是選擇性價比最佳機組，在高效利用風能的同時以最少投資產生最大效益，實現風電機組與風電場的最佳匹配。在現有機組選型研究的基礎上，提出了一種考慮機組發(fā)電能力與風電場初始投資本的綜合選型法?？紤]到固定模式下的風機選型結果具有不確定性，應用綜合選型法，從長時間尺度上考察分析了氣候變化對各站點風機選型的影響。仿真結果表明，風速無顯著變化趨勢的沿海站點，風機選型受氣候變化影響較??；風資源受氣候變化影響較大的內陸各站點，氣候變化對風機選型的影響