風(fēng)電科普 | 風(fēng)能開發(fā)重點環(huán)節(jié)，測風(fēng)與風(fēng)資源評價

當(dāng)今，風(fēng)電行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。對于新手來說，了解風(fēng)電測量評估的基礎(chǔ)知識是必不可少的。它可以幫助您更好地理解風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運作原理、優(yōu)化風(fēng)場選址及提高能源利用率。在這篇文章中，我們將為您介紹有關(guān)風(fēng)電測量評估的相關(guān)知識，讓您輕松掌握風(fēng)電領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，邁出成功的第一步！

風(fēng)電知識科普當(dāng)今，風(fēng)電行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。對于新手來說，了解風(fēng)電測量評估的基礎(chǔ)知識是必不可少的。它可以幫助您更好地理解風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運作原理、優(yōu)化風(fēng)場選址及提高能源利用率。在這篇文章中，我們將為您介紹有關(guān)風(fēng)電測量評估的相關(guān)知識，讓您輕松掌握風(fēng)電領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，邁出成功的第一步！

01風(fēng)是如何測量的

風(fēng)電場測風(fēng)是風(fēng)能資源開發(fā)的一個重要環(huán)節(jié)，也是風(fēng)能資源開發(fā)的前提和基礎(chǔ)，它對風(fēng)電場的設(shè)計、建設(shè)具有重大影響，做好風(fēng)電場的測風(fēng)對于風(fēng)能開發(fā)具有重要的意義。風(fēng)電行業(yè)以前測風(fēng)塔多由氣象、環(huán)保部門建造，用于大氣觀測和大氣環(huán)境監(jiān)測。伴隨著我國風(fēng)電的快速擴(kuò)張，我國政府、新能源企業(yè)等開始投資建立測風(fēng)塔，以保證風(fēng)電場投資建設(shè)獲取第一手風(fēng)能資料。近些年隨著全球?qū)︼L(fēng)能資源的普遍關(guān)注和風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，雷達(dá)測風(fēng)、虛擬測風(fēng)等一些設(shè)備和技術(shù)也逐漸普及。

一、測風(fēng)設(shè)備

目前使用的風(fēng)電場測風(fēng)設(shè)備主要有：測風(fēng)塔、激光雷達(dá)測風(fēng)儀、聲波雷達(dá)測風(fēng)儀等；主要用于陸地和海上測風(fēng)。如下圖所示：

目前在陸上風(fēng)電和灘涂地區(qū)的風(fēng)電開發(fā)項目，較為常用的是桁架式結(jié)構(gòu)和圓筒式結(jié)構(gòu)測風(fēng)塔，此類測風(fēng)塔安裝較為簡便，可以不使用大型安裝設(shè)備，以下主要介紹此類測風(fēng)塔的結(jié)構(gòu)及性能。

1、常用測風(fēng)塔介紹

風(fēng)資源測量的主要風(fēng)資源參數(shù)包括：風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓和濕度。所采用的測量儀器包括：風(fēng)速計、風(fēng)向標(biāo)、溫度計、氣壓計和濕度計等。

（1）測風(fēng)塔概述
測風(fēng)塔的組成包括：塔底座、橫桿、斜桿、風(fēng)速儀支架、避雷針、拉線、測風(fēng)軟件以及風(fēng)杯、風(fēng)向標(biāo)等傳感器。測風(fēng)塔架設(shè)在風(fēng)電場場址內(nèi)，多為桁架式結(jié)構(gòu)和圓筒式結(jié)構(gòu)，采用鋼絞線斜拉加固方式，高度一般不低于擬安裝風(fēng)機(jī)的輪轂高度。在塔體不同高度處安裝有風(fēng)速計、風(fēng)向標(biāo)以及溫度、氣壓等監(jiān)測設(shè)備。全天候不間斷地對場址風(fēng)力情況進(jìn)行觀測，測量數(shù)據(jù)被記錄并存儲于安裝在塔體上的數(shù)據(jù)記錄儀中。

（2）測風(fēng)塔的安裝要求

測風(fēng)塔應(yīng)具備結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定、輕便，易于運輸、安裝及維護(hù)，風(fēng)振動小，塔影影響小及防腐、防雷電等特點，測風(fēng)塔應(yīng)能抗擊當(dāng)?shù)刈畲箨囷L(fēng)沖擊以及10~20年一遇的自然災(zāi)害（如暴雨、洪水、泥石流、凝凍結(jié)冰等）。對于有結(jié)冰凝凍氣候現(xiàn)象的風(fēng)電場，在測風(fēng)塔設(shè)計、制作時應(yīng)予以特別考慮。測風(fēng)塔的形式可根據(jù)風(fēng)電場的自然條件和交通運輸條件，選用桁架形拉線塔、圓筒形拉線塔、桁架形自立塔中的一種，以滿足測風(fēng)要求為原則。測風(fēng)塔的接地電阻應(yīng)盡量滿足規(guī)范要求（小于4?），若接地確有困難，應(yīng)盡可能采用降阻劑等措施降低接地電阻；對于多雷暴地區(qū)，測風(fēng)塔的接地電阻應(yīng)引起高度重視。

（3）測風(fēng)塔主要設(shè)備
測風(fēng)塔中安裝的測風(fēng)設(shè)備包括：風(fēng)速計、風(fēng)向標(biāo)、測風(fēng)軟件、溫度計、氣壓計和濕度計等。

（a）風(fēng)速計

風(fēng)速的測量儀器有旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計、散熱式風(fēng)速計、聲學(xué)風(fēng)速計、超聲波風(fēng)速傳感器等，風(fēng)電場通常使用的絕大多數(shù)是旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計。旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計包括風(fēng)杯風(fēng)速計和旋槳式風(fēng)速計。風(fēng)杯風(fēng)速計由3個或4個半球形或拋物錐形的空心殼組成。杯形風(fēng)速計固定在互成120°角的三叉形支架上或互成90°角的十字形支架上，杯的凹面都順向一個方向。整個橫臂則固定在一根垂直旋轉(zhuǎn)軸上，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)杯繞軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。另一種旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計為旋槳式風(fēng)速計，由一個三葉或四葉螺旋槳組成感應(yīng)部分，將其安裝在一個風(fēng)向標(biāo)的前端，使它隨時對準(zhǔn)風(fēng)的來向。槳葉繞水平軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

風(fēng)速計安裝在測風(fēng)塔已確定的各個高度上。為減小測風(fēng)塔的“塔影效應(yīng)”對風(fēng)速測量的影響，風(fēng)速計應(yīng)固定在由測風(fēng)塔塔身水平伸出的牢固支架上，應(yīng)與塔體保持一定的距離：桁架式結(jié)構(gòu)測風(fēng)塔為塔架平面尺寸的3倍以上、圓管型結(jié)構(gòu)測風(fēng)塔為塔架直徑的6倍以上，固定風(fēng)速計的支架應(yīng)進(jìn)行水平校正。安裝風(fēng)速計的支架與測風(fēng)區(qū)主風(fēng)方向的夾角控制在30~90°。

此外，散熱式風(fēng)速計利用一個被加熱物體的散熱速率與周圍空氣的流速有關(guān)，這種特性可以用來測量風(fēng)速，但它主要用于測量小風(fēng)速。聲學(xué)風(fēng)速計沒有轉(zhuǎn)動部件，響應(yīng)快，能測定沿任何指定方向的風(fēng)速分量，但造價太高。一般測量風(fēng)速還是使用旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計。

（b）風(fēng)向標(biāo)
風(fēng)向標(biāo)是測量風(fēng)向的最通用裝置，有單翼型、雙翼型和流線型等，風(fēng)向標(biāo)一般是由尾翼、指向桿、平衡錘及旋轉(zhuǎn)主軸四部分組成的首尾不對稱平衡裝置。其重心在支撐軸的軸心上，整個風(fēng)向標(biāo)可以繞垂直軸自由擺動。
風(fēng)向標(biāo)安裝在測風(fēng)塔已確定的高度上。應(yīng)固定在桁架式結(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倍以上的牢固橫梁處，迎主風(fēng)向安裝（橫梁與主風(fēng)向呈90°），并進(jìn)行水平校正。此外，風(fēng)向標(biāo)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卮牌切拚?，按實際“北”方向安裝。
風(fēng)向的表示一般用16個方位表示，即為北北東（NNE）、東北（NE）、東北東（ENE）、東（E）、東南東（ESE）、東南（SE）、南南東（SSE）、南（S）、南南西（SSW）、西南（SW）、西南西（WSW）、西（W）、西北西（WNW）、西北（NW）、北北西（NNW）、北（Ｎ）靜風(fēng)即為（Ｃ）。

風(fēng)向也可以用角度來表示，以正北為基準(zhǔn)，順時針方向旋轉(zhuǎn)，東風(fēng)為90°，南風(fēng)為180°，西風(fēng)為270°，北風(fēng)為360°。如圖4所示。

（c）測風(fēng)軟件
測風(fēng)軟件主要作用是將測風(fēng)塔所測風(fēng)速、風(fēng)向、溫度和大氣壓力等各項指標(biāo)通過傳感器以數(shù)據(jù)形式記錄下來，以便風(fēng)資源工程師對風(fēng)資源數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析。
目前我國所用測風(fēng)塔測風(fēng)軟件主要為：NRG軟件、NOMAD軟件、Second-wind軟件和我國氣象部門自主研發(fā)的測風(fēng)軟件等。

（d）測風(fēng)設(shè)備的布置
測風(fēng)塔一般應(yīng)至少布置3層的風(fēng)速觀測裝置，同時要布置風(fēng)向、溫度、氣壓、濕度等氣象要素觀測以滿足今后風(fēng)能資源評估和設(shè)計的有關(guān)要求。例如：對于100m高的測風(fēng)塔，風(fēng)速觀測設(shè)置為7層，一般在30m、50m、70m、80m、90m、100m（2套）高度設(shè)置。
測風(fēng)塔的風(fēng)向觀測布置，一般布置兩層，分別位于測風(fēng)塔底層高度和頂層高度。對于特殊情況的風(fēng)電場（如植被較高等）可適當(dāng)調(diào)整或增加風(fēng)向觀測裝置。
其他設(shè)備如溫度計、氣壓計和濕度計等一般安裝在測風(fēng)塔5至10m高度的設(shè)備箱中。

（e）測風(fēng)設(shè)備的維護(hù)和數(shù)據(jù)管理
目前風(fēng)電場測風(fēng)數(shù)據(jù)的收集、傳輸一般采用自動方式，同時還可以遠(yuǎn)程監(jiān)控。因此，在風(fēng)電場測風(fēng)運行期間，應(yīng)隨時注意測風(fēng)數(shù)據(jù)、測風(fēng)設(shè)備運行、數(shù)據(jù)傳輸是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時進(jìn)行處理。除了進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控外，還應(yīng)定期或不定期到測風(fēng)現(xiàn)場對儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，從測風(fēng)記錄存儲卡上收集原始測風(fēng)數(shù)據(jù)。
按照規(guī)范要求，風(fēng)電場前期測風(fēng)一般要持續(xù)1年以上，因此最好每個月對測風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的整理分析，主要對測風(fēng)數(shù)據(jù)完整性、合理性、平均風(fēng)速、平均風(fēng)功率密度、風(fēng)向分布等進(jìn)行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)測風(fēng)過程中存在的問題，及時提出解決的方法和建議。

（f）測風(fēng)位置的選擇
所選測風(fēng)塔安裝地點應(yīng)在風(fēng)電場中具有代表性，并且周圍比較開闊；附近應(yīng)無高的建筑物等障礙物，與單個障礙物距離應(yīng)大于障礙物的3倍，與成排障礙物距離應(yīng)保持在障礙物最大高度的10倍以上。
測風(fēng)塔安裝的數(shù)量應(yīng)依風(fēng)電場的地形復(fù)雜程度而定，對于地形較平坦的風(fēng)電場，可選擇在場址中央選擇有代表性的位置建立1-2基測風(fēng)塔；對于地形復(fù)雜的風(fēng)電場，測風(fēng)塔的數(shù)量應(yīng)根據(jù)地形的復(fù)雜程度適當(dāng)增加。

02風(fēng)是怎么評估的

建設(shè)風(fēng)電場最基本的條件是要有能量豐富、風(fēng)向穩(wěn)定的風(fēng)能資源。對風(fēng)電場風(fēng)能資源的評估是整個風(fēng)電場建設(shè)、運行的重要環(huán)節(jié)，是風(fēng)電項目的根本，也是風(fēng)電場建設(shè)取得良好經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。現(xiàn)有的風(fēng)能資源評估的技術(shù)手段有3種：基于氣象站歷史觀測資料的評估、基于測風(fēng)塔觀測資料的評估和風(fēng)能資源評估的數(shù)值模擬。

風(fēng)電場風(fēng)能資源評估的主要內(nèi)容有空氣密度、風(fēng)切變、湍流強(qiáng)度、年日變化、風(fēng)速頻率和風(fēng)向等。通過對這些要素的分析，我們可以對風(fēng)電場的風(fēng)能資源情況有一個了解和判斷。為風(fēng)機(jī)選型和電量等后續(xù)工作做好準(zhǔn)備工作。

只有了解了一個風(fēng)電場的風(fēng)資源情況，我們才能去評估它的可利用價值，為項目的評估和建設(shè)提供一個前提依據(jù)，最終通過經(jīng)濟(jì)評價來確定一個風(fēng)電項目的可行性。

一、風(fēng)電場風(fēng)能資源分析的依據(jù)

風(fēng)資源分析的依據(jù)，來源于測風(fēng)塔的實測數(shù)據(jù)。根據(jù)《風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法》GB/T18709-2002標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定，風(fēng)速數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集的完整率大于98%。

通過對數(shù)據(jù)完整性和合理性的檢驗，對不合理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，整理出測風(fēng)塔的連續(xù)一年的實測數(shù)據(jù)，根據(jù)GB/T18710-2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，需滿足風(fēng)電場工程可行性研究報告編制辦法（發(fā)改能源[2005]899號）中的要求，最后得到有效數(shù)據(jù)完整率要大于等于90%。

二、風(fēng)電場風(fēng)能資源分析的基本要素

1、空氣密度

密度是物質(zhì)的一種特性，不隨質(zhì)量和體積的變化而變化，只隨物態(tài)（溫度、壓強(qiáng)）變化而變化。在一定的溫度和壓力下，每立方米空氣所具有的質(zhì)量就是空氣密度。

一般情況下空氣密度的計算方法有如下兩種：

（1）當(dāng)測風(fēng)塔具有氣溫、氣壓及濕度觀測時，按以下公式直接計算輪轂高度的空氣密度（kg/m3）：

式中：T 、P 、E 分別為氣溫（℃）、氣壓（hPa）及水汽壓（hPa）。

（2）當(dāng)具有溫度和氣壓數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)如下公式進(jìn)行計算： 

其中：P 為平均空氣密度（kg/m3），P為年平均氣壓（hPa），R為氣體常數(shù)（287J/kg.K），T為年平均空氣開氏溫標(biāo)絕對溫度（℃＋273）。

2、平均風(fēng)速

給定時間內(nèi)瞬時風(fēng)速的平均值，給定時間從幾秒到數(shù)年不等。

3、風(fēng)切變指數(shù)

我們通常把空間兩點之間平均風(fēng)矢量的差異，即在同一高度或不同高度短距離內(nèi)風(fēng)向和風(fēng)速的變化稱為風(fēng)切變。從風(fēng)場情況來看，風(fēng)切變主要可由以下三種基本情況來表示：

（1）水平風(fēng)的垂直切變。這是指水平風(fēng)在垂直方向上兩個不同高度點之間的風(fēng)向和風(fēng)速的變化。

（2）水平風(fēng)的水平切變。這是指水平風(fēng)在水平方向上兩個不同距離點之間的風(fēng)向和風(fēng)速的變化。

（3）垂直風(fēng)的切變。這是指上升或下降氣流（垂直風(fēng)）在水平方向（或航跡方向）上的變化。

產(chǎn)生風(fēng)切變的原因主要有兩大類，一類是大氣運動本身的變化所造成的；另一類則是地理、環(huán)境因素所造成的。有時是兩者綜合而成。我們通常關(guān)注的是水平風(fēng)的垂直切變，即風(fēng)在垂直于風(fēng)向平面內(nèi)的變化。它反映了風(fēng)速隨高度的變化趨勢。

風(fēng)切變指數(shù)計算公式:

 式中，分別為高度，Z_n的風(fēng)速，α為風(fēng)切變指數(shù)，其值與地面粗糙度有關(guān)。風(fēng)切變指數(shù)對于風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計非常重要，同一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在不同的高度，獲得的風(fēng)能是不同的。例如，一個測風(fēng)塔分別在60m和80m處測得年均風(fēng)速為6.8m/s和7.3m/s，輪轂高度為120m，由公式可以求出風(fēng)切變?yōu)椋?/span>

如果認(rèn)為80m與120m之間的風(fēng)切變保持不變，則可按如下方法計算120m高度處風(fēng)速。令=80m，=120m，則=7.3m/s，得到： 

4、湍流強(qiáng)度

湍流是描述風(fēng)速隨時間和空間變化的強(qiáng)度指標(biāo)。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，風(fēng)電場湍流強(qiáng)度是指10分鐘內(nèi)風(fēng)速隨機(jī)變化幅度大小，是10分鐘平均風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)偏差與同期平均風(fēng)速的比率，是風(fēng)機(jī)安全等級分級的重要參數(shù)之一。

湍流強(qiáng)度是標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速偏差與平均風(fēng)速的比率。它是衡量湍流強(qiáng)弱的相對指標(biāo)。湍流強(qiáng)度是描述風(fēng)速隨時間和空間變化的程度，反映脈動風(fēng)速的相對強(qiáng)度，是描述大氣湍流運動特性的最重要的特征量。環(huán)境湍流強(qiáng)度計算公式為： 

式中，為σ風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)偏差，v為平均風(fēng)速。

眾所周知，位于下風(fēng)向的風(fēng)電機(jī)組將受到來自上風(fēng)向風(fēng)電機(jī)組尾流的影響。尾流影響不僅降低了下風(fēng)向風(fēng)機(jī)的出力水平，而且增加了下風(fēng)向風(fēng)機(jī)的湍流強(qiáng)度。因此，確定風(fēng)電機(jī)組湍流強(qiáng)度等級不僅取決于環(huán)境湍流強(qiáng)度，更應(yīng)考慮因為風(fēng)機(jī)尾流產(chǎn)出的湍流強(qiáng)度。風(fēng)電場中風(fēng)機(jī)承受的有效湍流強(qiáng)度由環(huán)境湍流強(qiáng)度和因為風(fēng)電機(jī)組彼此之間尾流產(chǎn)生的湍流強(qiáng)度兩部分組成。

5、五十年一遇計算方法

方法一：極值Ⅰ型估算50 年一遇最大10分鐘平均風(fēng)速。風(fēng)速的年最大值x采用極值I型的概率分布，其分布函數(shù)為： 

式中，u —分布的位置參數(shù)，即分布的眾值；α—分布的尺度參數(shù)。分布的參數(shù)與均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ的關(guān)系按下式確定： 

其中，Vi為連續(xù)n個年最大風(fēng)速樣本序列，系數(shù)c1和c2見下表：

 方法二：以五日最大風(fēng)速取樣法估算不同高度50年一遇最大10分鐘平均風(fēng)速。

風(fēng)電場風(fēng)資源評價要求有連續(xù)一整年的場內(nèi)實測風(fēng)數(shù)據(jù)，用此測風(fēng)序列逐日選取不同高度上的五日最大10分鐘平均風(fēng)速樣本，用于估算50年一遇的最大10分鐘平均風(fēng)速。

測站50年一遇最大風(fēng)速按下式計算： 

方法三：用歐洲風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ的方法估算風(fēng)電場50年一遇最大和極大風(fēng)速。

歐洲風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)中建議：在中緯度地區(qū)，當(dāng)威布爾（Weibull）分布的形狀參數(shù)1.77≤k<2.0時， 

是適合的（其Vref是50 年一遇的最大10分鐘平均風(fēng)速，Vave是年平均風(fēng)速）；50 年一遇的極大3秒鐘平均風(fēng)速一般是最大10min平均風(fēng)速的1.4倍。

6、風(fēng)速與風(fēng)功率密度年變化

風(fēng)速與風(fēng)功率密度年變化是指以年為基數(shù)發(fā)生的變化。風(fēng)速年際變化是從第一年的1月到12月的月平均風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）變化。

由于我國屬于典型的季風(fēng)氣候區(qū)，平均風(fēng)速隨季節(jié)而變化，并且有明顯的年變化規(guī)律。平均風(fēng)速的年變化、日變化規(guī)律取決于緯度和地貌特征。風(fēng)功率密度的變化較其風(fēng)速變化更進(jìn)一步地反應(yīng)了風(fēng)電場風(fēng)況特征，它蘊(yùn)含了風(fēng)速、風(fēng)速分布和空氣密度的共同影響。下圖為我國某風(fēng)電場的風(fēng)速與風(fēng)功率密度年變化圖。 

圖2-1 風(fēng)速風(fēng)功率密度年變化曲線圖

7、風(fēng)速與風(fēng)功率密度日變化

風(fēng)速與風(fēng)功率密度日變化以日為基數(shù)發(fā)生的變化。某地氣象要素在一日內(nèi)有規(guī)律的周期變化。例如氣壓日變化、溫度日變化、風(fēng)速日變化等。它們體現(xiàn)了由于日夜更替所引起的周期性變化，而不包括因天氣形勢變化（例如氣團(tuán)平流變化）所引起的非周期變化。下圖為我國某風(fēng)電場的風(fēng)速與風(fēng)功率密度日變化圖。 

圖2-2 風(fēng)速風(fēng)功率密度日變化曲線圖

8、風(fēng)速與風(fēng)能頻率

風(fēng)速頻率是在一個月或一年的周期中，某風(fēng)速段內(nèi)時間頻次占總時間數(shù)的百分比，風(fēng)能頻率是該風(fēng)速段內(nèi)能量與總能量之比。

通過風(fēng)速頻率，可以了解風(fēng)速的分布，選擇合適的機(jī)型，例如下圖所示，此風(fēng)頻分布適合于中低速風(fēng)速段出力較高的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。也可以利用風(fēng)速頻率和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率曲線直接估算風(fēng)電場電量。 

圖2-3 風(fēng)速風(fēng)能頻率變化直方圖

9、風(fēng)向與風(fēng)能玫瑰圖

風(fēng)向與風(fēng)能玫瑰圖表示風(fēng)速與風(fēng)能在各方向內(nèi)的頻率占比和能量占比。風(fēng)向玫瑰圖是將某一段時間內(nèi)風(fēng)速觀測的次數(shù)，按方位分類統(tǒng)計，然后將每一方位的觀測次數(shù)，除以該段時間內(nèi)觀測的總次數(shù)，再乘以100即得到各種風(fēng)向的風(fēng)向頻率。風(fēng)能玫瑰圖是統(tǒng)計一段時間內(nèi)，各方向內(nèi)能量與總能量之比。 

圖2-4 風(fēng)向頻率玫瑰圖（左）和風(fēng)能頻率玫瑰圖（右）

通過風(fēng)向玫瑰圖，可以了解到風(fēng)電場的盛行風(fēng)向，在排布時，垂直當(dāng)?shù)氐氖⑿酗L(fēng)向。了解當(dāng)?shù)氐氖⑿酗L(fēng)向?qū)ξ⒂^選址具有重要的意義，可以避開盛行風(fēng)向上的障礙物，當(dāng)然，當(dāng)?shù)氐匦螚l件對風(fēng)向的分布也具有決定作用。

10、代表年說明及訂正方法

現(xiàn)我國一般陸上風(fēng)電場的運行期為20年（風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運行壽命為20年；海上風(fēng)電場運行多為25年），為了保證我們評估的風(fēng)能資源數(shù)據(jù)具有20年的代表性，所以要對風(fēng)電場短期的風(fēng)能資源數(shù)據(jù)（實測數(shù)據(jù)），結(jié)合附近有代表性的長期測站的觀測資料，將驗證后的風(fēng)電場短期測風(fēng)數(shù)據(jù)訂正為一套反映風(fēng)場長期平均水平的代表性數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)資源分析，即為代表年數(shù)據(jù)。

代表年訂正的最常規(guī)方法為：

（1）對風(fēng)電場測站與長期測站同期的各風(fēng)向象限的風(fēng)速進(jìn)行相關(guān)分析，將測風(fēng)塔10m高度處的測風(fēng)資料與氣象站同步實測的風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)進(jìn)行16個風(fēng)向扇區(qū)的相關(guān)分析，相關(guān)函數(shù)采用線性方程y=kx+b（y代表風(fēng)電場風(fēng)速，代表氣象站風(fēng)速）。

（2）根據(jù)氣象站測風(fēng)年與所選長期系列風(fēng)速差值，對每個風(fēng)速相關(guān)曲線，在橫坐標(biāo)軸上標(biāo)明長期測站多年的年平均風(fēng)速以及與風(fēng)電場測站觀測同期的長期測站年平均風(fēng)速，然后在縱坐標(biāo)軸上找到對應(yīng)的風(fēng)場測站的兩個風(fēng)速值，并求出這兩個風(fēng)速值的代數(shù)差值。

（3）風(fēng)電場測站數(shù)據(jù)的各個風(fēng)向象限內(nèi)的每個風(fēng)速都加上對應(yīng)的風(fēng)速代數(shù)差值，即可獲得訂正后的風(fēng)電場代表年風(fēng)速風(fēng)向資料。

來源：北極星風(fēng)電學(xué)社