我国近地层风能资源气候变化之未来情景预测

利用全国600多个地面站40年的常规风速观测资料以及IPCC AR4的20C3M与SRES A2温室气体排放情景的实验与预测结果,对比选取了能够合理再现我国近地层风能资源主要分布特征的9个气候耦合模式,采用PLS线性多元回归方法建立的多模式集合模型,预测了我国近地层风能资源在21世纪的分布特征及气候变化特点。分析结果表明:未来我国陆域近地层风能资源的空间分布特征与20世纪后40年基本相同,但气候变化趋势存在较大差异;区域年平均风速在21世纪前半叶存在减弱趋势,但后半叶以增强趋势为主。     

黑龙江省的城市化对近地面风速变化的影响

利用黑龙江省1971~2004年地面风速资料,分析其近地层风速变化特征,同时采用泰来、通河气象站1971~2004年十六方位风速资料,2009年7月~2010年6月气象站与附近测风塔10 m高度逐时风速、风向资料,分析城市化对风速序列的影响。结果表明:黑龙江省近地层风速呈明显减弱趋势,城市站减弱趋势较乡村站明显,城市站与乡村站的风速差值有增大趋势;泰来、通河测风塔与气象站各方向风速比较,无论是风速差值,还是比值均表明城市对风速影响显著;结合城市空间布局及气象站在城市中的位置,分析泰来、通河十六方位风速变化速率,风速在绝大多数方向呈下降趋势,其中受城市影响较大的方向风速减弱趋势明显,受城市影响较小的方向风速减小趋势较弱。     

1951～2010年沈阳地区风速及风能资源特征分析

参考近60年的观测资料,对沈阳地区地面风速、风能资源的月变化特征,有效风速出现频率,风能密度等风频率,风速长期变化趋势进行统计分析。结果表明:该地区的地面风速、风能密度峰值出现在4月,分别为4.1m/s,44.5W/m2,次峰值出现在11月;风能资源开发有效风速在1月、4月出现的频率明显大于7月、10月;全年基本有1/3以上时间的风能密度高于50W/m2,属于风能资源开发的可用范围;近60年该地区的地面风速每年以0.0192m/s的速度显著性逐年线性递减。     

中国3个典型地区风能长期变化特征研究

通过对风电场测风塔近5年风速和周边气象站近40年风速的变化趋势、周期特征分析研究发现:1过去40多年(1972~2013年)黑龙江富裕、山东荣成和内蒙古巴盟3个典型地区年平均风速均呈明显减小的变化趋势;2平均风速的减小,有可能减小风电场可利用小时数,降低总有效功率和发电量;3黑龙江富裕平均风速存在较突出的准14年周期特征,山东荣成存在准16年和准30年周期特征,内蒙古巴盟的准3~4年周期信号比较突出,同时存在准14年和准30年周期特征;4每个典型地区平均风速都存在较明显低频准周期和高频准周期,但不同地区准周期特征不尽相同,各种周期的叠加形成该地区的风速年景。在进行风力发电年度考核时,如能考虑到周期特征将更符合自然的变化特征。文章将气候变化情景模拟成果应用于风能资源开发利用研究,对3个典型区域风电开发中的规划选址、风能评估、风险分析等起到很好的指导作用和科学支撑。     

吉林地区近地层风速WRF模拟敏感性研究

基于气象站观测资料,采用中尺度模式WRF,有效评估了NECP-FNL与ERA-interim两种输入资料和YSU、MYJ、QNSE、MYNN2.5四种边界层参数化方案以及GTOPO和SRTM3两种地形数据对于近地层风速模拟的影响,研究了吉林地区近地层风速WRF模拟的敏感性,以优化模拟配置方案。结果表明,ERA-interim资料、YSU参数化方案对于近地面风速具有更优的模拟效果,SRTM3地形数据对于吉林地区下垫面地形具有更好的描述效果且更优的风速模拟精确度,同时表明该配置方案为吉林地区风能评估的最优WRF模拟方案。     

1971—2019年羌塘国家级自然保护区日照时数变化特征及其影响因素

该文基于1971—2019年羌塘国家级自然保护区周边5个气象站日照时数、总云量、水汽压、相对湿度和风速等资料,运用气候倾向率、M-K突变检测和主成分回归等方法,研究了自然保护区年和四季日照时数的时空变化特征及影响因素。结果表明,自然保护区各站年日照时数为2839.2~3574.5 h,总体上呈自东向西递增的分布规律。保护区平均年日照时数要少于青海省柴达木盆地和西藏日喀则市大部,但多于藏东和藏南山地以及青藏高原东部。近49年,保护区年日照时数显著减少,平均每10年减少22.8 h,以夏季减少最为明显;自20世纪90年代以来,四季日照时数均呈明显减少趋势,仍以夏季减幅最大,其次是春季,而年日照时数减幅变得更大,达54.1 h/10 a。日照时数在10年际尺度上呈现出20世纪70年代偏少、1980—1990年代偏多,21世纪前10年明显偏少的变化特征。从转折点上看,保护区年日照时数在2016年发生了由偏多阶段跃变为偏少阶段的突变,时间较柴达木盆地偏晚21年;秋、冬两季日照未发生突变,春、夏季分别在2015年和2008年出现了突变。主成分回归分析显示,总云量是影响年日照时数变化的主导因子,平均风速起着次要作用;在季节上影响日照时数的主导因子均为总云量。     

淮河流域参考作物蒸散发的变化及对气候的响应

采用FAO-Penman-Monteith公式计算了淮河流域参考作物蒸散发的年际、月际变化过程,并通过敏感性系数分析了影响参考作物蒸散发的主要因素.结果表明,淮河流域的参考作物蒸散发呈明显减小趋势,主要集中于20世纪70年代后6～8月,影响参考作物蒸散发的主要因素为平均相对湿度和日照时数,平均每10 a相对湿度减小0.5%、日照时数减小0.2 h.本文可为合理开发调配淮河流域水土资源、防洪抗旱提供理论依据.     

山东省风能调研方法的研究

本文分析比较了估算风能的几种方法,讨论了用10分钟平均风速代替1小时平均风速估计风能参数的可行性。1982—1983年山东省风能资源的调研中采用了此法。     

全球海域风能资源储量分析

利用高精度、较高时空分辨率的CCMP风场,计算了近22年全球海域的风能密度、有效风速出现频率、风能密度变化趋势、风能资源储量,以期为海上风力发电等风能资源的开发利用提供定量的科学依据。全球大部分海域的风能密度在200W/m2以上,仅在赤道附近小范围海域低于200W/m2,大值区分布于南北半球西风带海域,中国大部分海域的风能密度都在200W/m2以上;全球大部分海域的有效风速出现频率很高,基本都在90%以上,即使出现频率偏低的海域也基本都在50%以上,中国海域的有效风速出现频率大多在80%以上;近22年间全球大部分海域的风能密度呈显著性逐年线性递增趋势,仅部分零星海域的变化趋势不显著或呈显著性逐年线性递减趋势,这对于风能资源的开发利用是有利的;全球海域的风能资源总储量、有效储量和技术开发量分布特征都较为一致,大值区均分布于南北半球西风带海域,向低纬度逐渐递减,中国大部分海域的风能技术开发量都在2×103kW.h/m2以上。     

鄱阳湖区松门山-吉山风场风能资源特性分析

利用松门山-吉山风场70m测风塔2009年4月～2010年3月测风资料及都昌气象站近20a平均风速资料,对松门山-吉山地区的风能资源参数进行了详细计算和分析,并对松门山-吉山风能资源开发利用进行了可行性分析评价。结果表明:松门山-吉山测风塔各高度层全年盛行偏北风,主导风向为N和NNE,主导风向风能占总风能的90%左右。30~70m高度湍流强度和风切变指数较小。50、70m高度处风能资源有效小时百分率为73﹪~76%,风功率密度分别为302.8、326.7W/m2,风能资源等级为3级,属风能资源较丰富区,具备风电开发价值。     

测风数据的时间间隔对风速概率分布参数计算的影响

风电场风速概率分布是体现风能资源统计特性的重要指标.文章在认为风速服从双参数威布尔分布的前提下,对于不同时间间隔所记录的风数据,分别应用最小二乘法、平均风速和标准差估算法、平均风速和最大风速估算法求解风速概率分布参数,由此估算出能直接体现风能资源状况的风能特征指标值.比较由风速概率分布推算出风能特征指标的估计值与由记录...     

西藏风能资源的特点

西藏地处青藏高原的主体,平均海拔4000米以上,气温较低,空气密度小,由图1可知,风力机的平均出力在65%以下。根据表1的划分,西藏是我国的一个大风区。若仅从风速考虑,西藏大部分地区属Ⅱ区;若综合考虑,则属Ⅲ区。由于西藏地质构造复杂,各地地形大相径庭,又造成了相近地区风资源时空分布的大起大落。全区风速年际变化大,且多龙卷风,似乎不利于风能利用,但众多局部风能丰富区又为合理利用风能提供     

风资源评估中WindSim水平分辨率的敏感性试验

利用基于计算流体力学(CFD) 的风能资源评估系统软件WindSim,在不同水平网格分辨率条件下对我国黄土高原地区陕西靖边县境内某风电场2010年7月~2011年6月的风资源情况进行了模拟,并将模拟结果与测风塔观测结果进行了对比分析。结果表明,在低水平网格分辨率下,WindSim对风能资源的空间分布模拟主要以海拔高度为基础,对局地地形的影响并不能很好地反映,模拟风速误差较大;提高分辨率后,对风能资源空间分布的模拟能力明显提高,模拟风速的误差也显著减小。但不同分辨率下的风速频率和风向频率分布并无显著差别,不能很好地体现出风能特性。通过估算发电量发现,输入不同测风塔资料得到的发电量差异较大,说明在地形较为复杂的风电场,应多布设测风塔,以期得到较为准确的发电量结果。     

基于威布尔分布的风速概率分布参数估计方法

准确地描述风速特性,直接影响风电场风能资源评估的结果.文章介绍了基于威布尔分布的平均风速及最大风速估计法、矩估计法、最小二乘估计法和极大似然估计法等4种风速概率分布参数估计的方法.通过对乌兰察布地区测风塔实际数据的分析,比较了4种方法的参数估计结果,得到以下结论:在风能资源较丰富地区,平均风速及最大风速估计法的风速拟合效果波动较大,对平均风能密度估计误差较大;矩估计法、最小二乘估计法和极大似然估计法拟合效果良好.     

海南东方风能试验站建成发电

东方县地处海南岛的西海岸,具有丰富的风能资源.据当地气象资料记载,这里多年来,平均风速在4.2米/秒以上,平均每天可利用20个小时,很适应风能的开发利用,特别是风能发电.1987年4月,东方县委、县政府,在国家机械委和原海南区及原自治洲政府(现海南省政府)的支持下,在东方县城八所镇海滨,     

近40年来中国大陆总辐射的演变特征

利用1961~2002年中国大陆地区60个站月平均总辐射资料,讨论了我国大陆地区总辐射在年际—年代际时间尺度上的演变特征。研究表明:我国大部分地区总辐射的变化特征有很好的一致性。大部分地区总辐射自20世纪60年代开始呈现减少的趋势,这一趋势一直持续到1990年前后,其后大部分地区总辐射有明显增加的趋势。同时分析了各区总辐射的线性倾向系数以及其演变趋势的地理分布。     

吉林省西部52年降水量分布演变特征及趋势分析

基于吉林省西部7个测站1960~2011年共52年的年平均降水量资料,采用线性倾向估计、滑动平均、累积距平、谐波分析、Mann-Kendall法、滑动t检验法等方法,分析了吉林省西部降水量随时间分布的演变特征及趋势。结果表明,吉林省西部年平均降水量突变点在1992年,降水量趋势由增加转为减少,但总体呈下降趋势,降水量下降程度由大到小为长岭站双辽站大安站通榆站白城站乾安站前郭站;降水主要集中在夏季,降水量年代际、年际分量有减少趋势,存在2~3年的年际变化周期,共经历了3个比较明显的年代际变化,且降水量丰枯强度和时间对称出现。     

基于WRF模式的长三角地区风资源评估

利用中尺度气象模式对长三角地区2010年10月份的风场进行数值模拟,通过模拟结果提取近地层70 m、100 m和高空1000 m、6000 m、10000 m高度的风能分布。模拟结果表明,近地层风能分布受地形、下垫面类型影响较大。高空风能可以忽略地形的影响,风能密度巨大,是近地层的上百倍。     

基于WRF模式的四川省凉山州地区风能资源可开发区域研究

利用MERRA2再分析数据驱动WRF模式,对四川凉山州地区2020年全年进行风资源模拟分析,并用凉山州地区典型测风塔数据对模拟结果进行检验,并进行详细地风资源分析,再根据风电场开发8%基准内部收益率反推可开发风能资源的区域分布。结果表明：凉山州大部分地区100 m高度年平均风速在5 m/s以上,风速极大值一般位于山脊,凉山州风能最好的区域主要集中在会东县和宁南县。凉山州典型区域内均表现出受西南季风影响的特征,即冬、春季节风大,夏、秋季节风小,主风向呈强西南风状态,且风功率密度变化规律与风速的变化规律基本一致。凉山州山地区域可开发风能资源的平均风功率密度临界值为258 W/m²,这些区域主要集中在会理、会东、宁南、布拖、木里和盐源县境内。可开发区域分布图对指导凉山州地区风能开发提供科学参考。     

大庆市电力系统现状及其风能资源开发利用研究

以典型能源城市大庆为例,利用大庆气象站及杜蒙县气象站的逐时风速、风向等风能资料,分析了大庆市风能资源及其分布特征,估算了大庆市风电可开发利用总量,并依据该市风能丰富程度,因地制宜地提出该市风能资源开发利用策略与建议。结果表明,大庆市风能蕴藏量居黑龙江省西部之首,每年约有10个月的风速在6～12 m/s,年风能可利用时间累计约为4000h,可开发利用的风能资源总量近1000万kW以上,开发利用风能发电可弥补黑龙江省西部电力系统的缺口问题。