中国风能开发利用的风环境区划

基于大气边界层气象和气候学理论分析以及中尺度数值模拟，采用秒级探空气象资料和典型地形激光雷达观测资料，依据风能利用高度内总体风能资源开发潜力，划分出9个风环境区。年平均风能环境指数最高的风环境区是北方通风廊道，其次是东北平原，最低的是青藏高原下游地区。发现在稳定大气条件下，风能利用高度内的平均风速垂直变化呈两层分布形态，下层平均风速随高度的增速比上层大2～5倍。下层风速的垂直变化取决于地表特征，上层则受上游大地形造成的局地环流影响，由此形成不同风环境区风能资源特性的差异。最后给出构建不同地形条件下平均风廓线计算方法的建议。结论可为中国风能资源评估理论拓展与数值模拟、风电场选址和适用复杂地形条件的风电机组设计提供科学支撑。