第一章總則
第一條為加強(qiáng)風(fēng)電場風(fēng)能資源測量和評估技術(shù)管理，統(tǒng)一和規(guī)范工作內(nèi)容、方法和技術(shù)要求，提高工作成果質(zhì)量，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18709-2002《風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法》和GB/T18710-2002《風(fēng)電場風(fēng)能資源評估方法》，制定《風(fēng)電場風(fēng)能資源測量和評估技術(shù)規(guī)定》（以下簡稱本規(guī)定）。
第二條本規(guī)定適用于規(guī)劃建設(shè)的大型風(fēng)電場項(xiàng)目，其它風(fēng)電場項(xiàng)目可參照執(zhí)行。
第二章風(fēng)能資源測量
第三條測風(fēng)塔位置和數(shù)量
1、測風(fēng)塔安裝位置應(yīng)具有代表性
1）測風(fēng)塔安裝點(diǎn)應(yīng)在風(fēng)電場中有代表性，并且周圍開闊；
2）測風(fēng)塔安裝點(diǎn)靠近障礙物如樹林或建筑物等對分析風(fēng)況有負(fù)面影響，選擇安裝點(diǎn)時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離障礙物。如果無法避開，則要求測風(fēng)點(diǎn)距離障礙物的距離大于10倍障礙物的高度。
2、測風(fēng)塔數(shù)量應(yīng)滿足風(fēng)能資源評估要求
測風(fēng)塔數(shù)量應(yīng)滿足風(fēng)電場風(fēng)能資源評價(jià)的要求，并依據(jù)風(fēng)場地形復(fù)雜程度而定。對地形比較平坦的大型風(fēng)電場，一般在場址中央選擇有代表性的點(diǎn)安裝1個(gè)70m高測風(fēng)塔。在測風(fēng)塔70m和40m高度分別安裝風(fēng)向標(biāo)測量風(fēng)向，在10m、25m、40m、50m、60m和70m分別安裝風(fēng)速儀測量風(fēng)速，在3m高度附近安裝氣壓計(jì)和溫度計(jì)測量氣壓和溫度。另外，在70m塔周圍應(yīng)再安裝3-4個(gè)40m高測風(fēng)塔，在40m測風(fēng)塔的40m和25m高度分別安裝風(fēng)向標(biāo)測量風(fēng)向，在10m、25m和40m高度分別安裝風(fēng)速儀測量風(fēng)速。對地形復(fù)雜的風(fēng)電場，測風(fēng)塔的數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加。
第四條測量參數(shù)
1、風(fēng)速參數(shù)采樣時(shí)間間隔應(yīng)不大于3秒，并自動(dòng)計(jì)算和記錄每10分鐘的平均風(fēng)速，每10分鐘的風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差，每10分鐘內(nèi)極大風(fēng)速及其對應(yīng)的時(shí)間和方向，單位為m/s。
2、風(fēng)向參數(shù)采樣時(shí)間間隔應(yīng)不大于3秒，并自動(dòng)計(jì)算和記錄每10分鐘的風(fēng)向值。風(fēng)向采用度來表示；也可以采用區(qū)域表示，區(qū)域共分為16等分，每個(gè)扇形區(qū)域含22.5°。
3、溫度參數(shù)應(yīng)每10分鐘采樣一次并記錄，單位為℃。
4、大氣壓力參數(shù)應(yīng)每10分鐘采樣一次并記錄，單位為kPa。
第五條測量儀器
1、測風(fēng)儀器設(shè)備在現(xiàn)場安裝前應(yīng)經(jīng)法定計(jì)量部門檢驗(yàn)合格，在有效期內(nèi)使用。
2、風(fēng)速傳感器應(yīng)滿足測量范圍為0m/s-60m/s，誤差范圍為±0.5m/s，工作環(huán)境溫度應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貧鉁貤l件。
3、風(fēng)向傳感器應(yīng)滿足測量范圍為0°-360°，精確度為±2.5°，工作環(huán)境溫度應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貧鉁貤l件。
4、大氣溫度計(jì)一般應(yīng)滿足測量范圍為-40℃-+50℃，精確度為±1℃的要求。
5、大氣壓力計(jì)一般應(yīng)滿足測量范圍為60-108kPa，精確度為±3%的要求。
6、數(shù)據(jù)采集器應(yīng)具有本規(guī)定的測量參數(shù)的采集、計(jì)算和記錄的功能，具有在現(xiàn)場或室內(nèi)下載數(shù)據(jù)的功能，能完整地保存不低于3個(gè)月采集的數(shù)據(jù)量，能在現(xiàn)場工作環(huán)境溫度下可靠運(yùn)行。
第六條設(shè)備及安裝
1、測風(fēng)塔結(jié)構(gòu)可選擇桁架型或圓管型等不同形式，高度應(yīng)接近擬安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂高度。測風(fēng)塔應(yīng)該具備設(shè)計(jì)安全，結(jié)構(gòu)輕便、易于運(yùn)輸及安裝，在現(xiàn)場環(huán)境下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，風(fēng)振動(dòng)小等特點(diǎn)；并具備防腐、防雷電要求及配備"請勿攀登"等明顯的安全標(biāo)志。
2、風(fēng)速儀、風(fēng)向標(biāo)安裝時(shí)，建議至少安裝三層，其中應(yīng)有一套風(fēng)速、風(fēng)向傳感器安裝在10m高度處，另一套風(fēng)速、風(fēng)向傳感器應(yīng)固定在擬安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂中心高度處，其余的風(fēng)速、風(fēng)向傳感器可固定在測風(fēng)塔10m的整數(shù)倍高度接近擬安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片最低位置處。如果條件許可，每隔10m高度安裝一套風(fēng)速、風(fēng)向傳感器效果更好。
3、為減小測風(fēng)塔的"塔影效應(yīng)"對傳感器的影響，風(fēng)速、風(fēng)向傳感器應(yīng)固定在離開塔身的牢固橫梁處，與塔身距離為桁架式結(jié)構(gòu)測風(fēng)塔直徑的3倍以上、圓管型結(jié)構(gòu)測風(fēng)塔直徑的6倍以上，迎主風(fēng)向安裝并進(jìn)行水平校正。
說明：在安裝測風(fēng)設(shè)備之前，應(yīng)收集周圍已有測站或氣象站的測風(fēng)資料，分析當(dāng)?shù)仫L(fēng)況特征，了解當(dāng)?shù)厥⑿酗L(fēng)向，為安裝測風(fēng)設(shè)備作準(zhǔn)備。
4、風(fēng)向標(biāo)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卮牌切拚磳?shí)際"北"定向安裝。風(fēng)向標(biāo)死區(qū)范圍應(yīng)避開主方向。
5、安裝數(shù)據(jù)采集器時(shí)，數(shù)據(jù)采集安裝盒應(yīng)固定在測風(fēng)塔上適當(dāng)位置處，或者安裝在現(xiàn)場的臨時(shí)建筑物內(nèi)；安裝盒應(yīng)防水、防凍、防腐蝕和防沙塵；數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)保證準(zhǔn)確。
6、溫度計(jì)及大氣壓力計(jì)可隨測風(fēng)塔安裝，也可安裝在附近的百葉箱內(nèi)。
第七條數(shù)據(jù)收集
1、現(xiàn)場測量收集數(shù)據(jù)應(yīng)至少連續(xù)進(jìn)行一年，并保證采集的有效數(shù)據(jù)完整率達(dá)到90%以上。
2、數(shù)據(jù)收集的時(shí)段最長不宜超過一個(gè)月，收集的測量數(shù)據(jù)應(yīng)作為原始資料正本保存，用復(fù)制件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和整理。
第八條數(shù)據(jù)收集質(zhì)量控制記錄
1、應(yīng)將現(xiàn)場的各種有用信息匯總成現(xiàn)場信息記錄表，見表4-1（略）。
2、對所有的測風(fēng)設(shè)備，均應(yīng)畫一張?jiān)O(shè)備安裝示意圖表，以標(biāo)明其具體安裝方位，見表4-2（略）。
3、每次現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)或檢修，均應(yīng)填寫現(xiàn)場檢測執(zhí)行記錄表，見表4-3（略）。
4、對每次設(shè)備出現(xiàn)的問題應(yīng)進(jìn)行分析，研究提出解決的辦法，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行檢修，并填寫問題記錄表4-4（略）。
5、將每次的數(shù)據(jù)文件記錄匯總成表，見表4-5（略）。
第九條數(shù)據(jù)整理
1、不得對現(xiàn)場采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行任何的刪改或增減，并應(yīng)及時(shí)對下載數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制和整理。
2、每月收集數(shù)據(jù)后應(yīng)對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判斷，判斷數(shù)據(jù)是否在合理的范圍內(nèi)；判斷不同高度的測量記錄相關(guān)性是否合理；判斷測量參數(shù)連續(xù)變化趨勢是否合理。判斷參考值見表4-6（略）。
3、發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)缺漏和失真時(shí)，應(yīng)立即認(rèn)真檢查測風(fēng)設(shè)備，及時(shí)進(jìn)行設(shè)備檢修或更換，并應(yīng)對缺漏和失真數(shù)據(jù)說明原因。
4、經(jīng)整理形成現(xiàn)場測量逐十分鐘原始數(shù)據(jù)報(bào)告，具體格式（示例）見表4-7（略）。
5、經(jīng)整理形成現(xiàn)場測量逐小時(shí)原始數(shù)據(jù)與極大風(fēng)速數(shù)據(jù)報(bào)告，具體格式（示例）見表4-8（略）。
6、將所有未經(jīng)修改的原始測風(fēng)數(shù)據(jù)記錄和質(zhì)量控制記錄整理匯總到一起。
第三章風(fēng)能資源評估
第十條數(shù)據(jù)驗(yàn)證
檢查風(fēng)場測風(fēng)獲得的原始數(shù)據(jù)，對其完整性和合理性進(jìn)行判斷，檢驗(yàn)出缺測的數(shù)據(jù)和不合理的數(shù)據(jù)，經(jīng)過適當(dāng)處理，整理出一套連續(xù)一年完整的風(fēng)場逐小時(shí)測風(fēng)數(shù)據(jù)。
1、數(shù)據(jù)檢驗(yàn)
1）應(yīng)檢驗(yàn)測量數(shù)據(jù)的完整性，包括數(shù)據(jù)的數(shù)量應(yīng)等于預(yù)期記錄的數(shù)據(jù)數(shù)量；數(shù)據(jù)的時(shí)間順序應(yīng)符合預(yù)期的開始結(jié)束時(shí)間，中間應(yīng)連續(xù)。
2）應(yīng)判斷測量數(shù)據(jù)是否在合理范圍之內(nèi)；根據(jù)不同高度的測量記錄進(jìn)行相關(guān)性比較，判斷其是否合理；對各測量參數(shù)檢驗(yàn)其連續(xù)變化情況，判斷其變化趨勢是否合理。
2、不合理數(shù)據(jù)和缺測數(shù)據(jù)的處理
1）檢驗(yàn)后列出所有不合理的數(shù)據(jù)和缺測的數(shù)據(jù)及其發(fā)生的時(shí)間，對不合理數(shù)據(jù)再次進(jìn)行判別，挑出符合實(shí)際情況的有效數(shù)據(jù)，回歸原始數(shù)據(jù)組。用備用的或經(jīng)相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)注≥80%的可供參考的傳感器同期記錄數(shù)據(jù)，替換已確認(rèn)為無效的數(shù)據(jù)或填補(bǔ)缺測的數(shù)據(jù)。如果沒有同期記錄的數(shù)據(jù)，則應(yīng)向有經(jīng)驗(yàn)的專家咨詢。
2）編寫數(shù)據(jù)驗(yàn)證報(bào)告，對確認(rèn)為無效數(shù)據(jù)的原因要注明，替換的數(shù)值要注明來源。
3）計(jì)算測風(fēng)有效數(shù)據(jù)的完整率，數(shù)據(jù)完整率應(yīng)滿足≥90%。
3、驗(yàn)證結(jié)果
經(jīng)過各種檢驗(yàn)，剔除掉無效數(shù)據(jù)，替換上有效數(shù)據(jù)，整理出一套至少連續(xù)一年的風(fēng)電場實(shí)測逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)，注明這套數(shù)據(jù)的完整率。此外，還應(yīng)包括實(shí)測的逐小時(shí)平均氣溫（可選）和逐小時(shí)平均氣壓（可選），按實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算的逐小時(shí)湍流強(qiáng)度。
第十一條數(shù)據(jù)訂正
根據(jù)風(fēng)電場附近氣象站、海洋站等長期測站觀測數(shù)據(jù)，用相關(guān)分析的方法將驗(yàn)證后的風(fēng)電場測風(fēng)數(shù)據(jù)訂正為一套反映風(fēng)電場長期平均水平的代表性數(shù)據(jù)，即風(fēng)電場代表年的逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)。
第十二條數(shù)據(jù)處理
1、應(yīng)計(jì)算風(fēng)速和風(fēng)功率密度的月平均、年平均；各月同一鐘點(diǎn)（每日0點(diǎn)至23點(diǎn)）平均、全年同一鐘點(diǎn)平均。應(yīng)當(dāng)注意平均風(fēng)功率密度的計(jì)算是設(shè)定時(shí)段內(nèi)逐小時(shí)風(fēng)功率密度的平均值，不可用年（或月）平均風(fēng)速計(jì)算年（或月）平均風(fēng)功率密度。
2、以1m/s為一個(gè)風(fēng)速區(qū)間，統(tǒng)計(jì)每個(gè)風(fēng)速區(qū)間內(nèi)風(fēng)速和風(fēng)能出現(xiàn)的頻率。每個(gè)風(fēng)速區(qū)間的數(shù)字代表中間值，如5m/s風(fēng)速區(qū)間為4.5m/s到5.4m/s。
3、計(jì)算出在代表16個(gè)方位的扇區(qū)內(nèi)風(fēng)向出現(xiàn)的頻率和風(fēng)能密度的方向分布。風(fēng)能密度的方向分布為設(shè)定時(shí)段各扇區(qū)的風(fēng)能密度與全方位總風(fēng)能密度的百分比。應(yīng)當(dāng)注意出現(xiàn)頻率最高的風(fēng)向可能由于風(fēng)速小，不一定是風(fēng)能密度最大的方向。
4、風(fēng)速隨高度的變化，推薦用冪定律擬合，應(yīng)計(jì)算風(fēng)切變指數(shù)α。根據(jù)風(fēng)切變指數(shù)和儀器安裝高度測得的風(fēng)速可以推算出近地層任意高度的風(fēng)速。如果沒有不同高度的實(shí)測風(fēng)速數(shù)據(jù)，風(fēng)切變指數(shù)α取1/7（0.143）作為近似值。
5、將處理好的各種風(fēng)況參數(shù)繪制成圖形，以便能夠更直觀地看出風(fēng)電場的風(fēng)速、風(fēng)向和風(fēng)能的變化，便于和當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件、電力負(fù)荷曲線等比較，判斷并確定風(fēng)電機(jī)組的排列方式、風(fēng)電場輸出電力的變化是否接近負(fù)荷需求的變化等。
6、圖形主要分為年風(fēng)況和月風(fēng)況兩大類，其中年風(fēng)況圖包括全年的風(fēng)速和風(fēng)功率日變化曲線圖、風(fēng)速和風(fēng)功率的年變化圖、全年的風(fēng)速頻率分布直方圖、全年的風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖；月風(fēng)況圖包括各月的風(fēng)速和風(fēng)功率日曲線變化圖、各月的風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖。另外還應(yīng)包括長期測站風(fēng)況圖，包括與風(fēng)電場測風(fēng)塔同期的風(fēng)速年變化直方圖、連續(xù)20-30年的年平均風(fēng)速變化直方圖。
第十三條風(fēng)能資源評估
根據(jù)數(shù)據(jù)處理形成的各種參數(shù)，對風(fēng)電場風(fēng)能資源進(jìn)行評估，以判斷風(fēng)電場是否具有開發(fā)價(jià)值。
1、風(fēng)功率密度
1）風(fēng)功率密度蘊(yùn)含風(fēng)速、風(fēng)速頻率分布和空氣密度的影響，是風(fēng)電場風(fēng)能資源的綜合指標(biāo)。風(fēng)功率密度等級達(dá)到或超過3級風(fēng)況的風(fēng)電場才有開發(fā)價(jià)值。
2）3級風(fēng)況表示10m高度風(fēng)功率密度范圍為150-200W/平方米，年平均風(fēng)速參考值為5.6m/s；對應(yīng)的30m高度風(fēng)功率密度范圍為240-320W/平方米，年平均風(fēng)速參考值為6.5m/s；50m高度風(fēng)功率密度范圍為300-400W/平方米，年平均風(fēng)速參考值為7.0m/s。
說明：
a）不同高度的年平均風(fēng)速參考值是按風(fēng)切變指數(shù)為1/7推算的。
b）年平均風(fēng)速參考值與風(fēng)功率密度上限值對應(yīng)，按海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓并符合瑞利風(fēng)速頻率分布的情況推算。
2、風(fēng)向頻率及風(fēng)能密度的方向分布
風(fēng)電場內(nèi)機(jī)組位置的排列取決于風(fēng)能密度的方向分布和地形的影響。在風(fēng)能玫瑰圖上最好有一個(gè)明顯的主導(dǎo)風(fēng)向，或兩個(gè)方向接近相反的主風(fēng)向。在山區(qū)主風(fēng)向與山脊走向垂直為最好。
3、風(fēng)速的日變化和年變化
用各月的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）日變化曲線圖和全年的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）日變化曲線圖，與當(dāng)?shù)赝诘碾娋W(wǎng)日負(fù)荷曲線對比；風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）年變化曲線圖，與當(dāng)?shù)赝诘碾娋W(wǎng)年負(fù)荷曲線對比，兩者相一致或接近的部分越多越好，表明風(fēng)電場發(fā)電量與當(dāng)?shù)刎?fù)荷相匹配，風(fēng)電場輸出電力的變化接近負(fù)荷需求的變化。
4、湍流強(qiáng)度
風(fēng)電場的湍流特征很重要，因?yàn)樗鼘︼L(fēng)電機(jī)組性能和壽命有直接影響，當(dāng)湍流強(qiáng)度大時(shí)，會(huì)減少輸出功率，還可能引起極端荷載，最終削弱和破壞風(fēng)電機(jī)組。Ir值在0.10或以下表示湍流相對較小，中等程度湍流的Ir值為0.10-0.25，更高的Ir值表明湍流過大。對風(fēng)電場而言，要求湍流強(qiáng)度Ir值不超過0.25。
5、發(fā)電量初步估算
根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螚l件、地貌特征和風(fēng)能資源情況，選擇當(dāng)前成熟的機(jī)型初步估算風(fēng)電場發(fā)電量。在扣除空氣密度影響、湍流影響、尾流影響、葉片污染、風(fēng)電機(jī)組可利用率、場用電和線損、氣候影響停機(jī)等各種損耗后，風(fēng)電場年等效滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)超過2000小時(shí)才具備較好的開發(fā)價(jià)值。
6、其他氣象因素
特殊的天氣條件要對風(fēng)電機(jī)組提出特殊的要求，會(huì)增加成本和運(yùn)行的困難，如最大風(fēng)速超過40m/s或極大風(fēng)速超過60m/s；氣溫低于零下20℃；積雪、積冰；雷暴、鹽霧、高溫或沙塵多發(fā)地區(qū)等。
第十四條評估成果
按照以上主要參數(shù)和參考判據(jù)，對風(fēng)電場的風(fēng)能資源做出綜合性評估，并編寫風(fēng)能資源評估報(bào)告。
