风光系统选址要点

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011-7-5,#,风机系统选址,2024/9/22,1,风力发电：以风力为动力，驱动发电机旋转，,从而进行发电的过程。,它是将风能通过风轮机构转换为机械能，再,将机械能转换为电能。,2024/9/22,2,2024/9/22,3,风能,风资源选取原则：,1,、宏观选取,2024/9/22,4,指标,丰富区,较丰富区,可利用区,贫乏区,年有效风能功率密度（,W/M,2),200,200,150,150,50,50,年平均风速,3m/s,累计小时数,5000,5000,4000,4000,2000,2000,年平均风速,6m/s,累计小时数,2200,2200,1500,1500,350,350,区域范围,东南沿海及其岛屿,东北、华北、西北、黑龙江、吉林东部、辽宁和山东半岛、青藏高原北部、新疆阿拉山地区,黄河、长江下游及东北、华北、西北、青藏高原的其它地区,云南、贵州、四川、甘南、陕南、湘西、河南及福建、广东、广西的山区等,约占全国面积比重（,%,）,8,18,50,24,2024/9/22,5,中国风资源,选择年风资源较好的地区 安装地点的年平均风速越大越好，风资源满足三,个条件之一都可认为适合安装条件：,A.,年平均风速大于等于,4m/s,；,3-20m/s,有效风速累计时效,2000-4000h,以上；,全年,3-20m/s,平均有效 风能密度,100W/m2,以上。,B.,较稳定的盛行风向 盛行风向是指出现频率最高的风向，选址时希望盛行,风向较稳定。我国是季风较强的国家，不同季节盛行风向还要变化。选,址时考虑盛行风向，便于考虑地形的有利影响。,C.,风速的日变化、季变化要小，风速持续时间长，连续无有效风时间短，这,样可减小蓄,电池的容量，获得比较经济的能源。,2,、微观选取,以风机安装位置为中心、,400,米半径的范围内，在风向最多的上风,侧没有大山丘、山脉 或悬崖，一般都可以认为这个地点为平坦地形,总原则：,在宏观上风资源好的地方选取其微观上风资源最好,的地方；在在宏观上风资源不好的地方选取其微观,上风资源最好的地方。,2024/9/22,6,风资源信息获取：,1.,当地气象测量部门例年资料 （包括枯风期时间） ；,2.,向当地居住百姓了解气候情况（包括天气谚语）；,3.,通过自己实地勘察，实地测风；,4.,输入地区经纬度，通过,NASA,软件来获取；,以上手段在选取风资源时要综合使用，以获得最准确的风资源信息。,风资源测量所用工具：,风速计、指南针、卷尺、直尺、记录工具（笔、本子）、相机,2024/9/22,7,一、风向信息及风速信息,1.,风向玫瑰图,分成,8,或,16,个方位,2,风速玫瑰图,2024/9/22,8,2.,观察选取区域植被状态,-,生态学观察,从树木变形,情况判断 情况来分析,风向及当地,风速,2024/9/22,9,从主树枝弯曲程度,进行判断,2024/9/22,10,二,.,影响风向、风速变化的几种状况,1.,高度对风的影响,2024/9/22,11,地面情况,粗糙度,光滑地面、硬地面、海洋,0.10,草地,0.14,城市平地、有较高草地、树木极少,0.16,高的农作物、篱笆、树木少,0.20,树木多、建筑物极少,0.22,0.24,森林、村庄,0.28,0.30,城市有高层建筑,0.40,2.,风加速,3.,紊流：是指气流速度的急剧变化，包括风向的变化。通常这两种因素混在,(,湍流,),一 起出现。紊流能影响风力发电机功率的输出，同时使整个装置,振动，损坏风机。小型紊流多 数是因地面障碍物的影响而产生的，,因此在安装风力发电机时，必须躲开这种地区。,2024/9/22,12,注意：,风力发电机在安装时，不同障碍物避开距离不同。对建筑物，在盛行,风向上游大于,2,倍建筑物高度的距离，以及下游大于,10-20,倍建筑物,高度距离内，同时高度为建筑物高度的,2,倍的区域，为风的强扰动区,属于风轮应避开的区域。 对树林，在迎风面,5,倍树林高度的距离背,风面,10-15,倍树林高度的距离，为风的强扰动区，风轮应避开这个区,域。,4.,风切变：是指在垂直于风向的平面内的风速随高度变化情况，包括气流运,动速度、方向的突然变化。它风机影响很大。风力发电机高度范,围内“风切变”要小。强切变出现的位置若小于或等于风轮直径,则叶片将受到分布不均匀的力的作用， 容易造成风轮损坏。风,机安装时应避开此强切变区，安在迎风坡上。,2024/9/22,13,三,.,选址其它注意事项,1.,复杂地形的场址选择,复杂地形分为两类：一种为隆升地形如：山丘、山脊和山崖等；另一种,为低凹地形如： 山谷、盆地隘口和河谷等。,流过隆升地形的气流,迎风坡和背风地带。,风速通常在山脊的根部减到相当小，随着往山顶移动而逐渐增大，到山,顶最大。因而，安装风力发电机时，如不是在山脊的中点以上，便不会得到,增大风速的效果。 在隆升地区的顶部有风的加速区，但背风坡可能产生强湍,流区。这种地形选址时，可选顶部并尽量靠近迎风坡前部或与盛行风相切的,两侧。（安装在山坡,2/3,处以上）,2024/9/22,14,低凹,地形,首要的是考虑盛行风的情况，另外还要考虑当地“小气候”形成对,风的影响，比如：海风、山谷风等。 在山谷和峡谷选址的一般原则是：,选择与盛行风向平行的较宽的山谷或是山区向下延伸较长的山谷；选择,山谷中出现收缩的部分，这种地段风速可能被增强；选择靠近山谷嘴的,部 分，这里可出现山谷风；风力发电机与塔架要足够高，使风轮靠近强,风的高度。,在山隘和鞍形山选址时，由于这种地形可使风加速，所以应选择在山隘中心附近和鞍形 山脊的位置。,对于盆地来说，由于周围均为较高地形，所以处于低凹处的盆地，风力发电机的使用 受到一定限制。,2024/9/22,15,2.,多台风机安装,主风向路线方向上两台风机最佳间距是风轮直径的,8-10,倍，主风向路,线方向上垂直排列的两台风机最佳间距是风轮直径的,4-5,倍 。,3.,在不同地表粗糙地表度的过渡区域会产生一层很薄的“转换区”，引起风速的,急剧变化。如果风轮刚好处于“转换区”，叶片转动时将会受到周边风力的作,用，不但影响风力发电机的 功率输出，而且使风力发电机产生振动，影响使用,寿命，所以应设法避开这种“转换区”,2024/9/22,16,4.,结冰和粘雪,:,在山地和海陆交界处设置的风力发电机，容易结冰和粘雪。,叶片一旦结 了冰，其重量分布便会发生变化，同时翼形的改变，又会引,起激烈的振动，甚至发生破坏。,5.,尘砂,:,在尘砂多的地区，风力发电机叶片寿命明显缩短。其防护的方法，通,常是防止 桨叶前缘的损伤，对前缘表面进行处理。可是尘砂有时也能侵入,机械内部，使轴承和齿轮机 构等机械零件受到破坏。在工厂区，空气中浮,游着的有害气体，也会腐蚀风力机的金属部分， 应加以注意。,2024/9/22,17,6.,风机安装所需面积,-,风机安装空间 每台风机除了地基外，在塔顶上有风轮,和尾舵机构，对高度及空间都有安装要求。,安装所用面积,3,米,放倒所用空间,2,米,起吊杆 主杆,风轮,10,米,副坑 主坑,风机塔架起吊方向,需要空间,10,米,2024/9/22,18,2024/9/22,19,7.,选址相关运输、安装及使用工具,运输,A.,系统各部件的一次运输：道路交通、使用工具、运输方法；,二次搬运：道路交通、使用工具、运输方法；,B.,风机、光伏及布线、施工工具等需要的基础材料运输： 道路交通、,使用工具、运输方法；,施工 根据施工计划、地基图纸等进行施工。,2024/9/22,20,室内布置,砖房、移动板房、户外柜内风光控制系统、蓄电池、后备柴油机的安装方式及布置：除了飞地系统的风光控制电源采用户外,IP55,柜外，其他风光控制系统都必须采用室内安放。 风光控制系统尺寸根据产品配置,1,）,GK,室内,IP20,控制柜：,1.6,米（,600mm*600mm*,高,1600mm,）,或,2,米 （,600mm*600mm*,高,2000mm,）；,4U,机箱：,465mm*360mm*,高,178mm/15kg,6U,机箱,465mm*360mm*,高,265mm/25kg,2,）,GK,室外,IP55,控制柜 （长,520mm,宽,250mm,高,750mm,）；,3,）,ZK,室内控制柜 长,680mm,宽,460mm,高,1040mm,；,4,）泄荷柜室外用大小,: 2kW 5kW,长,300mm*,宽,540mm*,高,830mm,10kW,长,790mm *,宽,540mm *,高,1300mm,5,）逆变器（根据购买厂家确定）,6,）蓄电池，两层摆放或按客户指定标准；,7,）基站系统配置：,基站绿色能源发电装置需求调查表,室内各个柜之间遵照要求进行合理布置。,2024/9/22,21,布线 根据上述确定的风机、光伏安装位置、风光控制系统及站内蓄电池、开关电源的安放， 确定各部分间的线缆安装方式（地埋还是架高）、线缆类型及粗细、长度、辅料（穿线管,PVC,、钢管或其它）。,1,）风机到控制柜：室外推荐使用铠装电缆，采用,PVC,管或指定方式保护进行,地埋 式安装。,2,）光伏到控制柜：室外推荐使用铠装电缆，采用,PVC,管或指定方式保护进行,地埋 式安装。,3,）泄荷柜与控制柜：室外推荐使用铠装电缆，采用,PVC,管或指定方式保护；,4,）控制柜到蓄电池：沿墙边走线或按业主要求；,5,）控制柜到开关电源：,6,）控制柜与逆变器连接：,7,）控制柜与负载连接：,2024/9/22,22,光伏安装选址,光伏的容量、支架的形式（常规、架高）、安装地点（地面、屋顶）；,注意：,A.,光伏安装位置朝南，具体安装角根据当地的纬度确定；避免光照的,方向有障碍物（如树木、基站塔杆、风机等）,;,B.,屋顶安装时要考虑屋顶的厚度、承重、朝向及大小（不同方向需,要定制组件支架）,;,C.,1kWp,占地约,10,平米（大约长宽,4*2.5,米，根据单片组件电压不同,会有区别）；,错误的支架安装位置,2024/9/22,23,微观选址案例,通过对安装地址的实地考察进行微观选址，获取风光资源及站点信息，以某基站测风为例，测风的内容如下：,XXX,基站,测量时间,：,2009-5-12,工具：,便携式侧风仪、卷尺、指南针、,GPS,测试内容：,1,）光照时间：,7,：,0019,：,00,2,）现场短时间平均风速：,6m/s,以上，有时能够达,9m/s,以上，可持续,40s,，有紊流。,3,）连续阴雨天数：,45,天,4,）路况：,XX,XX,XX,，交通。,5,）地势：,海拔,2543,米，利用地形落差有,60,公分。,6,）位置：,距离公路有,600m,，是一块突出的小坡。,7,）安装面积：,初步规划为,12 17m2,=,204m2,，最大可用面积为,24 20 m2=480m2,。,8,）环境：,基站点一面环山，相距约,250m,。,以下是现场测量数据（,15,：,30-16,：,30,，每两分钟测一次,）,1,）,11.5m/s 2) 5.6m/s 3) 4.9m/s 4) 7.3m/s 5) 6.4m/s,6) 6.8m/s 7) 13.2m/s 8) 10.8m/s 9) 4.9m/s 10) 4.3m/s,11) 4.6m/s 12) 7.2m/s 13) 6.6m/s 14) 9.2m/s 15) 4.0m/s,16) 8.5m/s 17) 9.5m/s 18) 4.1m/s 19) 4.4m/s 20) 6.0m/s,据当地村民所述：,白天风较大：早上风向是从山下到山上；下午从山上到山下。晚上风较平和，风一般夏季较大，连续雨天约为,4-5,天左右，下雨、雪时风较小，化雪时较大。,2024/9/22,24,2024/9/22,25,谢 谢！,2024/9/22,26,