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天津近海风能资源的高分辨率数值模拟与评估 总被引：1，自引：0，他引：1
风能是可再生能源中发展最快的清洁能源,具有广阔的应用前景。近海地区由于风速较大,以及可利用面积大等优点,近海风电是未来风电发展中一种新的趋势,但海上气象要素直接观测困难,需要通过高分辨率数值模拟对其可利用性及开发潜力进行评估。本文利用MM5/Calmet模式模拟了天津沿海地区的较高分辨率（水平分辨率1km×1km、垂直分辨率10m）的风能资源分布状况,并结合实测数据对其模拟效果进行了评估。结果表明：该模式对天津沿海地区的年平均风速及风速的逐日变化趋势均具有良好的模拟能力,3个测风塔年平均风速的相对误差分别为7.11%、12.99%、6.14%,可为天津海上风能资源评估提供科学依据;利用风速大小年景分析得到天津沿m2,海且地有区效多小年时平数均长风,风能资资源源状分况布较状好况。,发现天津近海海域年平均风速在（6.6~7.0）m/s,平均风功率密度超过340w/m~2,且有效小时数长,风资源状况较好。 相似文献
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动力降尺度法对鄱阳湖区风能资源模拟效果分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用中尺度数值模式MM5以及Calmet模型,结合地面和高空观测资料对鄱阳湖区复杂地形条件下风能资源进行动力降尺度研究,并结合鄱阳湖区4个代表风场一年实测资料对模拟结果进行全面分析,得出:动力降尺度方法能够较好地模拟出鄱阳湖区风能资源的空间分布,鄱阳湖区风功率密度高值区主要在鄱阳湖区狭长湖道南侧的水域和湖岸两侧,鄱阳湖北部狭管湖道为高值中心区。风能资源的数值模拟结果月变化特征与观测期间大风出现的时间十分吻合。各风场风向、风能方向以及风速频率分布模拟与实测结果比较一致,但在量级上有一定的偏差。各风场日平均风速模拟值与实测值年相关系数为0.647～0.780,鄱阳湖区70m高度年平均风速模拟值与测风塔实测值相对误差为6.77%。总体来说,动力降尺度方法模拟效果较好,可以作为区域风能资源评价和特性分析的有效手段。 相似文献
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中国近海风能资源开发潜力数值模拟 总被引：2，自引：1，他引：1
为了解我国近海风能资源分布状况,本文运用数值模拟手段对中国近海风况进行了高分辨率的研究:①运用中国气象局开发的风能资源数值模拟评估系统(Wind Energy Resource Assessment System,WERAS)中的MM5/Calmet模式对沿海2009年1月-5月逐日模拟计算,并将模拟结果与测风塔资料进行对比,结果表明:月平均风速、逐时风速和风向以及风能参数的分布形态与观测资料均比较吻合,因此认为该模式系统可以用来对我国沿海风能资源进行可靠的数值模拟评估;②运用WERAS对我国沿海20年(1986年-2005年)平均风资源进行1km×(200～400)W/m2,附近海域的多年平均风功率密度约在(300～800)W/m2之间;福建省的风能资源特别丰富,其次是1km分辨率的计算,结果显示:我国沿海风能资源非常丰富,沿海各省70m高度的陆上多年平均风功率密度基本在辽宁省、浙江省和广东省,然后是山东省、河北省、天津市和上海市,最后是江苏省、海南省和广西省;③进一步分析了我国沿海离岸风速变化:辽东半岛东部海域、渤海湾、江苏南部到浙江北部沿海、广州雷州半岛东部海域的风速在离岸后70～85km处不再变化,广西和海南近海风速在离岸后30～40km处基本稳定,其余近海海域风速稳定线基本在离岸50km处。 相似文献
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基于GIS技术的陆上风能资源开发制约因素分析——以甘肃省酒泉风电基地为例 总被引：1，自引：0，他引：1
本文采用中国气象局的风能资源数值模式系统,模拟了甘肃酒泉风电规划区较高分辨率(1km×1km)的50m高度平均风能资源分布状况。结果表明,玉门市昌马乡西部、瓜州县柳园镇附近、敦煌西部与新疆哈密交界区以及马鬃山镇附近年平均风功率密度和年有效小时数均较大,属于风资源较丰富区,有利于大规模风电开发。通过与测风塔实测数据的对比检验,评估了数值模拟结果的准确度。根据实际地形地貌和土地利用等基础地理信息,采用ArcGIS空间分析技术和建模工具分析了影响甘肃酒泉风电基地风能资源开发的主要制约因素,扣除不可开发区和限制开发区,计算得到可利用区域各等级风能资源的开发面积、技术可开发量、制约条件所占面积等评估结果。本文研究结果可为区域或风电场风能资源评估及风能资源开发利用提供技术途径和科学参考。 相似文献
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沈阳市风能资源分布特点及其开发利用研究 总被引：3，自引：1，他引：2
本文利用沈阳市区近百年气象资料、沈阳地区7个常规气象台站49a风速资料以及沈阳北部地区10个加密测风站资料,分析论述了风能时空演变规律与特点,风速与海拔高度、发电量的密切关系等.在认真总结十几年来康平、法库两县风力发电工作实践经验的基础上,从多方面论述了沈阳地区风能资源的优势和不利因素、开发利用现状、风电场规划目标和预期经济效益、面临的问题及应对措施.结果表明:沈阳北部的康平、法库两县为沈阳市乃至辽宁省风能资源丰富区;区域内海拔130m以上的低山丘陵,经前期测风,轮毂高度年平均风速在6.0m/s以上,具有开发大型风电场的可行性;在开阔的丘陵山地,高度每增高10m,风速将增加0.3m/s,因此在设计制作风机时应根据风电场所在地的海拔高度,适当加高机身并增大单机发电量,以期充分利用沈阳地区有限的风能资源. 相似文献
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《资源科学》2017,(7)
中国风能资源丰富,风能开发行业逐步发展,风速预报的准确性是关键问题。数值模式中,边界层参数化方案对地表热力及动力强迫引发的大气湍流特征的合理计算对于复杂地形条件下小尺度局地风速的预报十分重要。本文选取MYJ、YSU、ACM2三种边界层参数化方案模拟2010年贵州韭菜坪复杂地形条件下的近地层风以检验风速模拟性能。结果表明,在中国西南复杂山地地形条件下,由于计算机理包含非局地闭合的大尺度涡动对运动的影响,ACM2方案对近地层70m高度风速的模拟效果优于其余两种方案,2010年4月逐小时模拟结果与观测结果的均方根误差为3.56m/s,一致性指数为0.94。对风向的模拟三种方案结果相近,但与实测风向的误差随着高度不断减小,70m的模拟结果优于10m。采用威布尔概率密度函数估算平均风能密度,在不同高度上结果稍有差异,但在50m和70m(风机轮毂高度)高度上ACM2方案更优。 相似文献
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MM5与CFD软件相结合对复杂地形风资源模拟初探 总被引：5，自引：2，他引：3
本文将中尺度气象模式MM5和以流体力学计算为核心的风资源评估软件WindSim相结合,对鄱阳湖地区复杂地形条件下的风能资源状况进行了高分辨率的数值模拟评估,通过模拟结果与同时段铁塔观测数据的对比分析发现:MM5的3km分辨率模拟可以较准确的得到湖区风速的量值,能大致模拟出湖区风速分布趋势以及年主导风向,但是对更精细的局地风况分布的模拟相对过粗,而"中尺度模式+流体力学软件"的方法可以较好的刻画出复杂地形条件下的局地风况,使局地风速的模拟量值与观测结果更为接近,尤其对10m高度的风速模拟结果改善最明显,故认为该方法可作为复杂地形条件下的风电场开发的前期风资源预评估手段之一. 相似文献
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沙岭风场风速预报试验分析 总被引：7，自引：6，他引：1
本文应用MM5模型对鄱阳湖区风速进行数值模拟,应用沙岭风场100m梯度测风铁塔数据进行相关分析和验证,发现观测与模拟小时和日均风速值的变化趋势较为一致,在峰值区一般MM5预测值比观测值小,相对观测值而言,模式模拟值变化相对平缓.MM5模型风速模拟值与观测值的小时和日均偏差分别为0.323和0.371.标准差分别为2.382和1.453.模拟风速日均值与观测日均值的相关系数为0.774.尽管不完善,数值模拟在目前的风能短期预报业务中仍起重要作用,也是未来风速预报和风力发电量预报的发展方向. 相似文献
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基于GIS技术的陆上风能资源开发制约因素分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文采用中国气象局的风能资源数值模式系统,模拟了甘肃酒泉风电规划区较高分辨率（1km×1km）的50m高度平均风能资源分布状况。结果表明,玉门市昌马乡西部、瓜州县柳园镇附近、敦煌西部与新疆哈密交界区以及马鬃山镇附近年平均风功率密度和年有效小时数均较大,属于风资源较丰富区,有利于大规模风电开发。通过与测风塔实测数据的对比检验,评估了数值模拟结果的准确度。根据实际地形地貌和土地利用等基础地理信息,采用ArcGIS空间分析技术和建模工具分析了影响甘肃酒泉风电基地风能资源开发的主要制约因素,扣除不可开发区和限制开 相似文献
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不同下垫面近地层风速廓线特征 总被引：3，自引：0，他引：3
我国风能丰富的地区主要分布在沿海和＂三北＂地区,本文基于这些地区13个风电场全年共668572个测风样本得出了平原、山地和沿海三种地形不同地表状况下近地层风随高度变化特征。结果表明：虽然近地层风廓线形态多变,但风速随高度单调增加占绝大多数,可以用幂函数较好的拟合逐时风廓线;幂函数的指数即切变系数不仅受地表粗糙度影响,还受地形、风速大小以及热力层结影响,切变系数山区小,平原大,沿海比平原稍小;在我国北方地区,年平均切变系数有如下统计规律：山区草地为0.1以下,草原为0.15,同类地形随地表粗糙度增大而明显增大,大风段山区灌木比草地大30%。该结果可用于北方相似下垫面下的风能评估和风电场预可研调查。 相似文献
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山东省近海区域风能资源动力降尺度研究及储量估计 总被引：3，自引：2，他引：1
利用目前国内外广泛应用的中尺度数值模式系统MM5以及CALMET气象风场模块结合NCEP/NCAR再分析资料,选取近年来沿海年平均风速变化的平均年-2008年作为模拟年,结合模拟年地面和高空气象观测资料,对山东省近海风能资源进行动力降尺度模拟研究,得到不同高度1km×1km的风能资源分布状况。结合山东沿海岸及海岛自动气象站同期测风记录,对比分析了10m高度数值模拟结果与实际观测结果的相对误差。利用ARCGIS分析软件得到山东省近海范围内70m高度风能资源储量。结果表明:动力降尺度方法可用于较高分辨率的风能资源数值模拟,可作为区域风能资源评价分析的有效手段。 相似文献
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福建沿海70米高度风能资源分布特点及评估 总被引：1，自引：0，他引：1
利用福建省沿海地区18座测风塔70m高度的观测资料进行计算分析。结果表明,福建沿海地区风能资源储量丰富,其中福州中南部至泉州南部沿海一带风能资源最为丰富,年有效风功率密度介于（516.7～930.4）W/m2之间,平潭岛的风功率密度更是高达930.4W/m2;此外,位于福建南部的漳浦县赤湖镇一带的风能资源也非常丰富,年有效风功率密度超过509.9W/m2。风功率密度的计算结果与模拟结果分布特点相一致。福建沿海地区年平均有效风能时数及其百分率分别为7837.3h、82.9%。依据国标（GB/T18710-2002）对福建沿海风资源等级进行划分,福州中南部至泉州南部沿海一带应用于风力发电等级为＂很好＂,其余地区介于＂较好＂和＂好＂之间。另外,统计分析结果表明,福建沿海风向稳定,各地区主导风向明显,北部、中部、南部三个地区的主导风向风别为N-NE、N-NNE和NNE-ENE,风能密度分布特点与风向一致。 相似文献
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风电场风能资源评估及微观选址方法 总被引：1，自引：0，他引：1
风能资源评估是整个风电场建设、运行的重要环节,是风电项目的根本,对风能资源的正确评估是风电场建设取得良好经济效益的关键,有的风电场建设因风能资源评价失误,建成的风电场达不到预期的发电量,造成很大的经济损失。本文主要针对风能资源评估及微观选址进行了分析 相似文献
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风能是洁净无污染的可再生能源,风电场面临以下几个问题:风能资源的评估不合理导致利用率不高;风机选择不够优化;维护工作难度大。通过对实测数据进行处理,然后对风能资源进行合理有效地评估,以提高风能利用率;利用多项式拟合方法,建立风速-功率的分段函数模型,从而确定风机的最优选择方案。利用0~1变量建立双目标优化模型,以确保工作安排相对均衡,且风电场具有较好的经济效益。 相似文献
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风能资源评估中地表粗糙度的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用内蒙东部草原接近1年4层风速廓线资料,采用最常用的两类方法（拟合对数风廓线法和Davenport土地类型系统划分法）,结合风能资源利用的特点,来估算该地区地表粗糙度长度。选取10分钟平均风速50m高度大于6m／s时刻的数据,因为50m高度平均风速6m／s以下的时,轮毂高度为80m的风机只能产生少量不稳定的风能。这样挑选数据能够有效地减少粗糙度长度评估中的离散范围。拟合对数风廓线,发现该地区地表粗糙度长度有明显月份和季节变化,夏秋植被茂盛期和冬春植被枯萎期粗糙度长度分别为0．138m和0．088m;细微的地形起伏也会对粗糙度的评估造成影响。两类方法估算的粗糙度长度大致相当,且估算的风能密度只相差2％左右。Davenport法对比较平坦的地形进行粗糙度评估,具有一定的应用参考价值。 相似文献
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MM5模式在风能资源普查中的应用试验 总被引：19，自引：8，他引：19
应用MM5模式以2001年4月辽宁省沿海及近海海域为例试验了中尺度气象模式在风能资源普查中的作用。结果表明，模式基本能够反映海陆分布、地势起伏等复杂地形下的风场特征，也基本能够反映风能资源参数的分布以及风速的变化情况。可以模拟出风能资源量的相对大小分布，并识别出辽宁省近海、海岛、沿海以及内陆一些地势较高的山口地带风能资源比较丰富，但模拟的风能资源量偏小，特别是对大于10m/s的较大风速模拟得明显偏低。试验表明，MM5模式对大范围区域风能资源的宏观评估以及风电场宏观选址具有很好的参考和应用价值，但目前还不足以定点模拟和确定风电场场址位置，但数值模拟作为风能资源普查的一种新型手段有发展和研究价值，是未来风能资源普查评价技术的发展方向。 相似文献