2025年  06月17日  星期二
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海上风电场热带气旋风险评估
日期:2025-04-11

发展海上风电开发,必须预先进行海上风电环境评估。针对海上风电场,调查和分析热带气旋对场址区域的影响,并根据场址内海上测风塔及附近气象台站实测气象资料进行统计分析,评估热带气旋风险,为海上风电场预可行性研究阶段初选风电机组机型,风电机组布置、安全评价报告和环境影响报告书的编制提供有关场址气象和工程气象基础资料,为风电场工程设计以及防台减灾措施的制定提供科学依据。

主要内容

主要内容包括影响热带气旋气候特征分析、风特性研究、不同重现期风速计算分析以及热带气旋风险评估4个方面。

(1)热带气旋特征分析

利用中国气象局整编1949年以来西北太平洋和南海热带气旋路径数据资料,依托国家气候中心台风业务系统平台,以风电场选址地点为中心,挑选在半径250KM内的工程区域经过的热带气旋。系统分析工程区域内经过的热带气旋的时空分布特征,主要包括影响热带气旋频数的历年变化、月际变化等。分析影响场址的热带气旋的源地分布特征,路径特征,极值等。

国家气候中心台风业务系统平台

基于风电场选址中心一定范围内经过的热带气旋,个例分析影响场址的强台风的特征,主要包括超强台风的生成、移动路径、移动倾向、强度、登陆信息、造成的灾害影响等。

0608号台风“桑美”造成苍南风电场倒塔

(2)热带气旋风特性研究

对影响风电场海域内各典型台风影响期间的风切变指数、湍流强度、阵风系数变化特征及风速风向变化特征开展单一要素与综合性分析。大气湍流强度表示瞬时风速偏离均值的程度,是评价气流稳定程度的指标,其大小关系到风电场资源质量的优劣。阵风系数是10分钟时距内最大阵风风速(3s)与平均风速之间的比值。

(3)场址海域不同重现期风速计算分析

不同重现期极值风速是风电场风电机组选型和机组设计的重要参数。对于台风影响频繁的深远海项目一般采用台风风场重建方式建立场址长序列年最大风速序列。基于中国气象局上海台风研究所整编的热带气旋最佳路径数据集,采用Yan Meng台风风场模型、船舶海面风和卫星海面风资料,重建1971年以来风电场周边海域格点化的历史逐小时台风风场数据,并计算不同重现期大风阈值。根据风切变幂律公式以及风切变指数,将测风塔10m高度不同重现期极端风速推算至不同高度处不同重现期极端风速。

“玛莉亚”中心最大风速模拟值与台风年鉴值对比

(4)热带气旋风险评估

对热带气旋气候特征(频率、强度、有利和不利热带气旋发生概率等)、风速特性参数(风廓线指数、湍流强度、阵风系数)、风向变化以及极端风速进行归纳。根据重建的历年最大风速和重现期阈值,计算50年内的WTGS等级风速的超越概率。

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