[發(fā)明專利]一種全球大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810602212.5
• 申請(qǐng)日: 2018-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108649611B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝國(guó)輝;汪曉露;李娜娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 北京八月瓜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11543
• 代理人: 馬東瑞

1.一種全球大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估方法，其特征在于，所述評(píng)估方法包括下述步驟：

(1)收集整理全球大型風(fēng)電基地資源數(shù)據(jù)；

(2)建立大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估模型；

(3)選取需要評(píng)估開(kāi)發(fā)潛力的大型風(fēng)電基地，設(shè)置評(píng)估區(qū)域內(nèi)環(huán)境參數(shù)，計(jì)算理論可開(kāi)發(fā)面積；

(4)利用建立的大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估模型計(jì)算所選取風(fēng)電基地的理論開(kāi)發(fā)潛力；

(5)利用建立的大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估模型進(jìn)一步計(jì)算所選取風(fēng)電基地的技術(shù)開(kāi)發(fā)潛力、風(fēng)電年發(fā)電量及風(fēng)電年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)，完成大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估；

所述步驟(5)中利用建立的大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估模型進(jìn)一步計(jì)算所選取風(fēng)電基地的風(fēng)能資源技術(shù)開(kāi)發(fā)潛力，即風(fēng)電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量，表達(dá)式為：

其中，I為評(píng)估區(qū)域內(nèi)各個(gè)風(fēng)功率密度包含地區(qū)的數(shù)量；E_tech為評(píng)估區(qū)域內(nèi)風(fēng)電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量；N_i為i網(wǎng)格內(nèi)不可開(kāi)發(fā)面積；S_i為i網(wǎng)格內(nèi)年平均風(fēng)功率密度分布圖中各個(gè)風(fēng)功率密度等值線間面積；P_i為i網(wǎng)格內(nèi)各風(fēng)功率密度等值線間區(qū)域的風(fēng)功率代表值；

所述步驟(5)中利用建立的大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估模型進(jìn)一步計(jì)算所選取風(fēng)電基地的風(fēng)電年發(fā)電量的表達(dá)式為：

其中，w_w為評(píng)估區(qū)域內(nèi)風(fēng)電年發(fā)電量；E_tech,i為評(píng)估區(qū)域內(nèi)第i個(gè)網(wǎng)格的風(fēng)電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量；f(t)為評(píng)估區(qū)域內(nèi)第i個(gè)網(wǎng)格第t時(shí)段風(fēng)電出力系數(shù)，通過(guò)典型風(fēng)機(jī)功率曲線和t時(shí)段對(duì)應(yīng)的風(fēng)速計(jì)算。

2.如權(quán)利要求1中所述的一種全球大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟(1)中的全球大型風(fēng)電基地資源數(shù)據(jù)為全球各地風(fēng)能資源數(shù)據(jù)，包括涵蓋全球范圍內(nèi)分辨率為10×10公里網(wǎng)格的多年風(fēng)能資源數(shù)據(jù)，包括每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)每小時(shí)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓。

3.如權(quán)利要求1中所述的一種全球大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估方法，其特征在于，所述大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估模型包括風(fēng)功率密度計(jì)算模型、風(fēng)能資源理論開(kāi)發(fā)潛力計(jì)算模型、風(fēng)能資源技術(shù)開(kāi)發(fā)潛力計(jì)算模型、風(fēng)電年發(fā)電量計(jì)算模型及風(fēng)電年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)計(jì)算模型。

4.如權(quán)利要求1中所述的一種全球大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟(3)中評(píng)估區(qū)域內(nèi)環(huán)境參數(shù)包括地理高程、地形坡度及風(fēng)功率密度。

5.如權(quán)利要求1中所述的一種全球大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟(4)中利用建立的大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估模型計(jì)算所選取風(fēng)電基地的風(fēng)能資源理論開(kāi)發(fā)潛力的步驟為：

1)計(jì)算風(fēng)功率密度，評(píng)估區(qū)域內(nèi)設(shè)定時(shí)段的平均風(fēng)功率密度表達(dá)式為：

其中，D_wp為平均風(fēng)功率密度；T為時(shí)段記錄數(shù)；ρ為空氣密度；為第t時(shí)段的風(fēng)速值的立方；

根據(jù)設(shè)定時(shí)段的平均風(fēng)功率密度計(jì)算結(jié)果，得出評(píng)估區(qū)域內(nèi)全年平均風(fēng)功率密度；

2)計(jì)算風(fēng)能資源理論開(kāi)發(fā)潛力，即風(fēng)電理論開(kāi)發(fā)潛力，表達(dá)式為：

其中，I為評(píng)估區(qū)域內(nèi)各個(gè)風(fēng)功率密度包含地區(qū)的數(shù)量；E_theories為評(píng)估區(qū)域內(nèi)風(fēng)電理論開(kāi)發(fā)潛力；S_i為i網(wǎng)格內(nèi)年平均風(fēng)功率密度分布圖中各個(gè)風(fēng)功率密度等值線間面積；P_i為i網(wǎng)格內(nèi)各風(fēng)功率密度等值線間區(qū)域的風(fēng)功率代表值。

6.如權(quán)利要求5中所述的一種全球大型風(fēng)電基地開(kāi)發(fā)潛力評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟1)中計(jì)算風(fēng)功率密度的空氣密度ρ表達(dá)式為：

其中，P為年平均大氣壓力；R為氣體常數(shù)；T為年平均空氣開(kāi)氏溫標(biāo)絕對(duì)溫度。