术语表 · 风电
Weibull 分布
描述某场址各风速出现频率的双参数概率分布,由尺度参数 c 和形状参数 k 确定。
一个场址的风速大多集中在中等水平,强风则拖着一条长尾。Weibull 概率密度函数用两个参数刻画这种分布:
f(v) = (k / c) (v / c)k−1 exp[−(v / c)k]
尺度参数 c(m/s)接近平均风速(平均值 = c × Γ(1 + 1/k),k = 2 时约为 0.89c)。形状参数 k 描述离散程度:风况多变的大陆和内陆场址约 1.5–2,许多温带场址约为 2,稳定的信风区和部分海上风况为 2.5–4。k = 2 时就是瑞利分布这一特例,只知道平均风速时常默认采用。
风机功率取决于风速的三次方,所以要看风速三次方的平均值,而不是平均风速的三次方。瑞利分布的能量模式因子约为 1.91:真实的平均风功率密度接近只按平均风速估算值的两倍。两个平均风速同为 7 m/s、k 值不同的场址,年发电量可能相差 10% 甚至更多。
把 Weibull 曲线和风机的功率曲线结合,就得到毛年发电量。Global Wind Atlas(DTU/世界银行)等数据集以 250 m 网格发布多个高度的 c 和 k;由于风切变,这些参数随轮毂高度变化。