芦潮港海上风资源变化特性分析

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.22010

发电技术 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (2): 260-267.DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.22010

芦潮港海上风资源变化特性分析

张智伟¹, 张建平², 刘明², 纪海鹏³, 诸浩君¹, 周圣荻⁴

^1.上海绿色环保能源有限公司, 上海市崇明区 200433
^2.上海理工大学机械工程学院, 上海市杨浦区 200093
^3.上海电力大学能源与机械工程学院, 上海市浦东新区 201306
^4.上海海湾新能风力发电有限公司, 上海市崇明区 202156

收稿日期:2022-01-19 出版日期:2022-04-30 发布日期:2022-05-13
作者简介:张智伟(1978)，男，工程师，主要从事海上发电技术研究，dianjing@21cn.com；
张建平(1972)，男，博士，教授，主要从事能源安全低碳利用及智能化的研究，本文通信作者，jpzhanglzu@163.com；
刘明(1997)，男，硕士研究生，主要从事海上发电技术研究，mliuusst@163.com；
纪海鹏(1994)，男，硕士，工程师，主要从事海上发电技术研究，jihaipeng20171120@163.com；
诸浩君(1984)，男，工程师，主要从事海上发电技术研究，juleon1011@163.com；
周圣荻(1989)，女，工程师，主要从事海上发电技术研究，414639946@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(12172228);上海市自然科学基金项目(22ZR1444400)

Analysis on Variation Characteristics of Offshore Wind Resources in Luchao Port

Zhiwei ZHANG¹, Jianping ZHANG², Ming LIU², Haipeng JI³, Haojun ZHU¹, Shengdi ZHOU⁴

^1.Shanghai Green Environmental Protection Energy Co. , Ltd. , Chongming District, Shanghai 200433, China
^2.School of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Yangpu District, Shanghai 200093, China
^3.College of Energy and Mechanical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Pudong New Area, Shanghai 201306, China
^4.Shanghai Gulf New Energy Wind Power Generation Co. , Ltd. , Chongming District, Shanghai 202156, China

Received:2022-01-19 Published:2022-04-30 Online:2022-05-13
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(12172228);Natural Science Foundation of Shanghai(22ZR1444400)

摘要/Abstract

摘要：

海上风资源特性对海上风电场的建设具有重大影响，是海上风机选型及排布的关键因素，因此对其进行研究十分必要。利用测风塔测量得到上海芦潮港地区风速数据，并分析了该地区风速、风向、风能密度分布及其变化特性。结果表明：在芦潮港地区海上风速分布描述上，Logistic函数具有最好的精度，Weibull函数很难描述单月风速分布；芦潮港地区风向主要来自正北与东北方向；随着芦潮港地区测风塔测风高度的增加，年平均海上风速逐步趋于8 m/s；芦潮港地区年平均风能密度不低于290 W/m²，具有较为充足的风能资源，可为风电场收益提供保障。

关键词: 海上风电场, 风资源特性, 海上风机, 风速, 风向, 风能密度

Abstract:

The offshore wind resource character has a significant impact on the construction of offshore wind farms, it is a key factor in the selection and arrangement of offshore wind turbines. Therefore, it is necessary to study it. The wind speed data of Shanghai Luchao Port were measured and obtained by the anemometer tower, and the distribution and the variation characteristics of wind speed, wind direction and wind energy density in this area were given and analyzed. The results show that the Logistic function has the best accuracy in the description of offshore wind speed distribution in Luchao Port area, and the Weibull function is difficult to describe the monthly wind speed distribution. The wind direction in Luchao Port area mainly comes from due north and northeast. With the increase of anemometer tower height in Luchao Port area, the annual average offshore wind speed gradually tends to 8 m/s. The annual average wind energy density of Luchao Port area is no less than 290 W/m², which has sufficient wind energy resources to ensure the income of wind farm.

Key words: offshore wind farm, wind resource character, offshore wind turbine, wind speed, wind direction, wind energy density

中图分类号:

TK 81

张智伟, 张建平, 刘明, 纪海鹏, 诸浩君, 周圣荻. 芦潮港海上风资源变化特性分析[J]. 发电技术, 2022, 43(2): 260-267.

Zhiwei ZHANG, Jianping ZHANG, Ming LIU, Haipeng JI, Haojun ZHU, Shengdi ZHOU. Analysis on Variation Characteristics of Offshore Wind Resources in Luchao Port[J]. Power Generation Technology, 2022, 43(2): 260-267.

图/表 10

图1 芦潮港海上风速序列

Fig. 1 Offshore wind speed series in Luchao port

图2 不同分布函数对2004年10月风速分布的描述

Fig. 2 Description of wind speed distribution in October 2004 by different distribution functions

图3 2005年风速分布的描述

Fig. 3 Description of wind speed distribution in 2005

图4 2005年不同风向风速分布

Fig. 4 Wind speed distribution of different wind directions in 2005

图5 风向分布玫瑰图

Fig. 5 Rose chart of wind direction distribution

图6 高度上的风速变化拟合曲线

Fig. 6 Fitting curve of wind speed change at height

图7 不同高度之间风速相关性

Fig. 7 Wind speed correlation between different heights

图8 10 m与70 m高度之间风向相关性

Fig. 8 Wind direction correlation between 10 m and 70 m height

图9 2005年不同高度之间切变指数变化

Fig. 9 Wind shear index changes between different heights in 2005

图10 风速和风能密度分布

Fig. 10 Distributions of wind speed and wind energy density

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芦潮港海上风资源变化特性分析

Analysis on Variation Characteristics of Offshore Wind Resources in Luchao Port

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