梯度风观测实施方案

梯度风观测实施方案 1 1 概述概述 利用干净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的 发展、是环保理念的表现。也是一个地域环保的重要指标。干净能源指太阳能、 风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源。特别是风能技术最为 成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。 地球风能约为×109MW, 可利用风能为 2×107MW，是地球水能的十倍。只 要利用上地球 1%的风能就可以知足全世界能源的需要。我国探明风能理论储量 为亿 KW，而可发利用为亿KW， ，大于6m/s 的风速时间全年 3000h 以上就可取 得较大经济利润效益。 从目前经济技术条件和本钱效益角度动身， 优先考虑发展 风能是明智之举。 目前风电场造价本钱约为 8000～9000 元/KW，机组（设备）占 75%左右， 基础设施占 20%，其它占5%。风能利用小时数在2700～3200 小时，其风电本钱 约～元/千瓦时，另外风电场运行本钱费用很低，一旦建成风电场就是一源源不 断的出钱机械（注：一般风电场机组寿命 25 年） 。 国家政策重点扶持发展新能源和干净能源。 据有关消息， 大于 1000KW 风电 机组入口免征入口关税；风力发电减半征收增值税，优先无条件上网，上网电价 优惠等政策都有利和加速风电的发展。 那么选择风能电站的位置就需要前期作大量风资源的勘测， 梯度风的观测因 此而生。 就需要对建厂地的空气环境进行缜密的观测， 尤其是对建厂地域的风速， 风向，温度，湿度等气象观测要素进行数据分析，统计，加倍准确科学的肯定建 厂地址，和建厂时选择什么样的风机机型提供靠得住的依据。 一般发电厂都会建在无人的地方， 所以对观测气象要素的自动气象站提出了 加倍严格的要求。我厂在最近几年对河北、山东、湖北、广州等省份都建了梯度 风观测站最长观测的梯度站（大亚湾核电站）于 1999 年成立于今 9 年之久。河 北涞源风能勘测站也有 5 年持续数据观测。不同的梯度观测用户的关注点不同， 收集的要素也不完全相同。 数据处置传输分析也不完全相同。 例如核电风站的观 测最关注的是风的脉动情况，风能站勘测最关注的是平均风速。 本系统是依据《中国气候观测系统实施方案》中的第 284-285 页《风能观测》 要求及《环渤海及其临近海域海洋气象灾害监测预警系统》中的《航线/近海大 风塔观测设备》的技术要求而定的。 观测仪器和方式 风能观测按照地形条件成立 50m、70m、100m 观测塔，开展风能资源观测。 100 测风塔上应至少安装 5 层风速传感器，别离位于 10、30、50、70、100 米处； 至少安装 2 层风向传感器，别离位于 50、100 米处；70 测风塔上应至少安装 4 层风速传感器，别离位于 10、30、50、70 米处；至少安装 2 层风向传感器，别 离位于 50、70 米处；50 测风塔上应至少安装 3 层风速传感器，别离位于 10、30、 50 米处；至少安装 2 层风向传感器，别离位于 30、50 米处。 二、系统实施方案二、系统实施方案 采用采用 DZZ2DZZ2 型系列自动气象站型系列自动气象站 DZZ2 型系列自动气象站是一种野外全地域型自动气象站。 该系统在我厂多 个领域多个项目中利用，显示整套系统具有很好的兼容性、一致性与稳定性，能 够提供和知足不同任务需要的各类系统工作模式。 它采用模块化结构设计， 通过 软件硬件的不同配置，并配接不同的通信载体，可作为有线遥测站、全自动无人 站利用。适合于气象部门的基准站、大体站、一般站和各类类型的中、小尺度自 动站网络和气候自记站。可普遍应用于海洋、海岛、环保、机场、农林、水文、海洋、海岛、环保、机场、农林、水文、 军事、仓储、军事、仓储、科学研究等领域。 ——利用环境普遍， 可在各类恶劣自然环境下正常工作， 是完全野外型自动 气象站； ——靠得住性高、寿命长，可长期在野外环境下持续稳定工作； ——数据收集系统精度准确， 各观测数据的精度均达到国际先 进水平； ——操作简便，易于安装保护和远、近程监控； ——工艺精巧，具有良好的抗侵蚀性； ——低功耗，提供多种供电方式； ——先进完善的多种防雷保护设计，能有效的防治雷电干扰； ——软件：采用“中国气象局大监项目软件” ，具有超强兼容性、功能齐全、 稳定靠得住。该软件包可以对收集器进行终端操作，诊断到收集系统底层，便于 发现和分析各类深层次问题。 系统组成说明系统组成说明 用于梯度风观测的 DZZ2 型系列自动气象站与一般站大体一致主要由：传感 器（气压、温度、湿度、风向、风速） ，数据收集器，防雷模块，电源系统，数 据管理软件等部份组成。 传感器将对应气象要素的转变转换成电量的相应转变。信号电缆接口与保 护电路将各路传感器的信号传输到数据收集器， 并提供防感应雷击和电源过载保 护，以避免自动站由于太长的信号传输电缆所带来的干扰和损坏。电源系统：由 空气开关、防雷模块、蓄电池和充电控制器等组成。多种供电方式：可提供交流 供电、直流供电等多种供电方式。安全保护系统：空气开关、电源控制器、防雷 板等。 不同的是一般站点只有一个风速风向，它有多层风速风向，这些风速风向不同的是一般站点只有一个风速风向，它有多层风速风向，这些风速风向 观测里有的层又有超声波观测。为了减低系统的复杂度、故障率。咱们将所有观测里有的层又有超声波观测。为了减低系统的复杂度、故障率。咱们将所有 层的风速风向都独立处置为统一层的风速风向都独立处置为统一 RS485RS485 方式输出（超声波风传感器输出本身既方式输出（超声波风传感器输出本身既 为为 RS485RS485）） ，这样整个铁塔只用拉一个电缆线。，这样整个铁塔只用拉一个电缆线。 安装示用意如下图所示： 梯度风示用意 风能观测： 按照地形条件成立 50m 或 70m 或 100m 观测塔，开展风能资源观测。 100m 测风塔上应安装 5 层风速传感器，别离位于 10、30、50、70、100 米处； 安装 2 层风向传感器，别离位于 50、100 米处； 70m 测风塔上安装 4 层风速传感器，别离位于 10、30、50、70 米处；安装 2 层 风向传感器，别离位于 50、70 米处； 50m 测风塔上安装 3 层风速传感器，别离位于 10、30、50 米处；安装 2 层风向 传感器，别离位于 30、50 米处。 同时温度湿度和气压都可以安装铁塔上或其 30 米内的设施上，安装位置高于两 米。 技术指标技术指标 2.3.12.3.1 收集系统主要性能，主收集器型号为芬兰收集系统主要性能，主收集器型号为芬兰 Vaisala QML201Vaisala QML201 1、 以小时为单位存储气压、温度、湿度、风向、风速配有智能化电源为收集 器供电。在市电停电的情况下，电池组可保证十五天以上的正常供电。供电方案 多样化。 （电源部份包括后备电源箱和太阳能供电系统，其中后备电源箱包括蓄 电池和充电器，在无市电和持续阴雨天气的情况下，保证自动气象站系统 15 天 以上正常工作。太阳能供电系统由若干太阳能电池板、若干个蓄电池、电源控制 器、 线缆、 密封机柜、 支架等组成。 电源箱和太