国家发展改革委关于印发《全国风能资源评价技术规定》的通知

国家发展改革委关于印发《全国风能资源评价技术规定》的通知

（发改能源〔2004〕865号）

各省（区、市）、新疆生产建设兵团发展改革委（计委），中国气象局、中国水电工程顾问集团公司：

为了加强风电前期工作管理，提高风电前期工作质量，我委制定了《全国风能资源评价技术规定》，现印发给你们，请按照执行。

附件：全国风能资源评价技术规定

中华人民共和国国家发展和改革委员会

二○○四年五月十四日

全国风能资源评价技术规定

第一章  总  则

第一条  风能资源评价主要是以现有气象台站的测风数据为基础，通过整理、分析，对全国风能资源的大小和分布进行评价。

第二条  为了统一全国风能资源评价的原则、内容、深度和技术要求，在总结风能资源研究成果的基础上，参考国内、外有关标准和规范，制定《风能资源评价技术规定》（以下简称本规定）。

第三条  本规定用于指导开展风能资源评价工作。

第二章  基础资料收集

第四条  气象台站资料

一、收集国家基准气象站、国家基本气象站和一般气象站基本信息，包括气象台站所属省名、站名、区站号、经度、纬度、海拔高度、建站时间、台站周围环境变化情况（包括台站变迁情况）、观测仪器（包括仪器变更）情况。

二、收集各气象台站1971－2000年历年年最大风速、年极大风速、年极端最高温度、年极端最低温度、年沙尘暴日数、年雷暴日数。

三、收集各气象台站1971－2000年历年逐月平均风速、平均气温、平均气压、平均水汽压。

四、收集各气象台站1991－1995年逐日日平均风速、气温、气压、水汽压。

五、收集各气象台站“代表年”逐时风速、风向观测记录。

六、“代表年”确定方法：根据全国地面气象资料1971－2000年整编成果，选择年平均风速等于或接近30年年平均风速的年份，定义为平均风速年；选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最大值的年份，定义为最大值年；选择年平均风速等于或接近30年年平均风速最小值的年份，定义为最小值年。若存在多个年平均风速等于或接近（或、）的年份，则选择最靠近2000年的年份，下同。上述三个年份统称为“代表年”，即年平均风速分别等于或接近、、的3个年份，下同。

第五条  其它观测资料

一、收集已建自动气象站资料，内容参照本规定第四条。

二、收集已建、待建风电场基本信息及前期工作中的测风资料。

三、收集海洋站、船舶、浮标等的测风资料。

四、收集相关科学（考察）试验的测风资料。

第六条  补充资料

一、对无测风资料区域，从气候学、农谚、前期气候调查、实地调研等方面出发，收集有关风能资源情况的材料。重点区域包括山区、存在峡谷效应的山谷、风口、沿海岛屿等。

二、加密观测：根据风能资源评估深度的要求，在地形复杂、站点覆盖率低的地区设点，进行补充观测。设点密度、观测高度等要求参照《风电场风能资源测量方法》（国家标准GB/T 18709－2002）执行。

第三章  数据处理

第七条  风能资源参数计算

一、评估风能资源所需的参数包括：

1．各代表年年平均风速、年风向频率、年平均风功率密度、各月平均风速、各月风向频率、各月平均风功率密度；

2．三个代表年整体年平均风速、年风向频率、年平均风功率密度、各月平均风速、各月风向频率、各月平均风功率密度；

3．各代表年年平均风能方向频率、风速频率、有效小时数、威布尔分布参数；

4．三个代表年整体年平均风能方向频率、风速频率、有效小时数、威布尔分布参数；

5．各测站湍流强度；

6．各测站50年一遇最大风速。

二、风能资源参数计算方法如下：

1．如果测站有风自记观测，风能资源参数按照以下方法计算

（1）平均风速（）：在风能资源评估中，平均风速按下式计算：

=

为平均风速，Vi为风速观测序列，n为平均风速计算时段内（年、月）风速序列个数。

（2）风向频率：根据风向观测资料，按16个方位统计观测时段内（年、月）各风向出现的小时数，除以总的观测小时数即为各风向频率。

（3）风能方向频率（F）：根据风速、风向逐时观测资料，按不同方位（16个方位）统计计算各方位具有的能量，其与总能量之比作为该方位的风能频率。例如，按下式计算年风能方向频率：

F东=  为一年内东风所具有的能量占总能量的比值。

其中，i=1，…，m；m为风向为东风的小时数；

j=1，…n；n=8760或8784（平年为8760，闰年为8784）。

（4）风速频率：以1m/s为一个风速区间，统计代表年测风序列中每个风速区间内风速出现的频率。每个风速区间的数字代表中间值，如5m/s风速区间为4.6m/s到5.5m/s。

（5）有效小时数：统计出代表年测风序列中风速在3－25m/s之间的累计小时数。

（6）年平均风功率密度（Dwp）：年平均风功率密度按下式计算：

式中：n—为计算时段内风速序列个数；

pk—月平均空气密度，k=1，2，…，12；

nk,i—第k个月的观测小时数；

Vk,i—第k个月（k：1，…，12）风速序列。

平均风功率密度的计算应是设定时段内逐小时风功率密度的平均值，不可用年平均风速计算年平均风功率密度。DWP中的k必须是测站各月平均空气密度值，取决于当地月平均气温、月平均气压、月平均水汽压：

式中：—空气密度（kg/m3）

P—平均大气压（hPa）；

e—平均水汽压（hPa）；

t—平均气温（℃）。

（7）威布尔（Weibull）分布参数k、c的估算

建议采用以平均风速和标准差估算Weibull两个参数。

以平均风速估计μ，以标准差Sv估计σ：

其中，Vi为风速观测序列，n为计算时段内风速序列个数。

Weibull两参数k、c按下式估计（保留2位小数）：

其中，（1+1/A）为伽马函数，可查表求得（见附件B——伽马函数表），下同。

2．如果测站没有风自记观测，只有3次或4次定时观测，风能资源参数按照以下方法计算

（1）平均风速、风向频率按照《全国地面气候资料统计方法》进行计算，或从《全国地面气候资料1971－2000年整编成果》中提取。

（2）威布尔（Weibull）分布参数k、c的估算

采用多年年平均风速及年最大风速估算威布尔（Weibull）分布参数k、c（保留2位小数）。

其中，T=365×24×6=52560；

—1971－2000年30年年平均风速；

Vmax—1971－2000年年最大风速。

（3）年平均风功率密度（Dwp）

其中，Dwp—年平均风功率密度；

p—年平均空气密度；

k、c—Weibull分布两个参数。

（4）其他风能资源参数不进行计算。

3．测站湍流强度（I）

有风速脉动观测记录的测点，计算其环境湍流强度。，u’脉动风速值（采样时间间隔≤3s），为平均风速值。

4．测站50年一遇最大风速（V50max）

风速的年最大值x采用极值I型的概率分布，其分布函数为：

F（x）=exp

式中，u—分布的位置参数，即分布的众值；

α—分布的尺度参数。

分布的参数与均值μ和标准差的关系按下式确定：

其中，Vi为连续n个年最大风速样本序列（n≥15），系数c1和c2见下表：

n

C1

C2

n

C1

C2

10

0.94970

0.49520

60

1.17465

0.55208

15

1.02057

0.51820

70

1.18536

0.55477

20

1.06283

0.52355

80

1.19385

0.55688

25

1.09145

0.53086

90

1.20649

0.55860

30

1.11238

0.53622

100

1.20649

0.56002

35

1.12847

0.54034

250

1.24292

0.56878

40

1.14132

0.54362

500

1.25880

0.57240

45

1.15185

0.54630

1000

1.26851

0.57450

50

1.16066

0.54853

1.28255

0.57722

若记1971－2000年的年最大风速序列为：V1、V2、V3、…V30，则μ、σ按下式计算：

则，                        

测站50年一遇最大风速V50 max按下式计算：

V50 max=u-

第八条  不完整记录的统计处理。

不完整记录处理方法按照《地面气象观测规范》（气象出版社，2003）执行。

第九条  高分辨率风能资源模拟计算（选项）

一、使用模式：区域气候动力模式，模式水平分辨率10km×10km，垂直方向200m以下分为5层，即200m、150m、100m、70m、40m、10m。

二、模拟所需资料：高分辨率地形资料（分辨率100m×100m）。1971－2000年的地理信息数据（地表覆盖类型、NDVI指数、地表反照率、地表粗糙度等）以及1971－2000年的NCEP格点气候背景资料。地面站气象资料（日平均值），包括风速、风向、气温、气压、相对湿度、辐射、降水、总云量、低云量、地温。探空站气象资料（日平均值），包括标准气压层和特性层风速、风向、气温、位势高度、温度露点差。

三、高分辨率风能资源模拟计算结果：根据模拟得到逐日的平均风速、平均风功率密度等参数，并进行可视化处理，给出评价区域年平均风速、年平均风功率密度分布图。

第十条  风能资源分布图

一、年及各月平均风速分布图、色斑图：在本章第七条－第九条所述数据处理的基础上，综合风能资源调研材料，以行政地形图为底图，绘制年及各月平均风速分布图、色斑图；（平均风速等值线间隔为0.5m/s）

二、年平均风功率密度分布图、色斑图；在本章第七条－第九条所述数据处理的基础上，综合风能资源调研材料，以行政地形图为底图，绘制年及各月平均风功率密度分布图、色斑图。（平均风功率密度等值线间隔为50W/m2）

第十一条  风能资源储量估算

一、风能资源总储量

风能资源总储量=

其中，n—风功率密度等级数；

Si—为年平均风功率密度分布图中各风功率密度等值线间面积：

Pi—为各风功率密度等值线间区域的风功率代表值，其中：

P1=25w/m2（