湖南省风资源时空分布特点及其对宏观选址的影响

湖南省风资源时空分布特点及其对宏观选址的影响
赵维;徐丹;汪阳
【摘要】湖南省已建和在建的风电场基本均为山地风电场,有其固有的特点.结合湖南省风电发展现状,总结其风能资源时空分布特点.针对各种特点,分析湖南省风电场宏观选址时风资源方面需注意的问题,并提出一些相关建议.%The wind farm has been built and under construction in Hunan province is basically on the mountain,which has its inherent characteristics. Combined with the current situation of wind power development in Hunan Province,the characteristics of wind energy resources are summarized. Ac-cording to various characteristics,analysis of macro site selection in Hunan province should pay attention to wind resource problems,and puts for-ward some relevant suggestions.
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2015(000)027
【总页数】2页(P34-35)
【关键词】风资源;山地风电场;宏观选址
【作者】赵维;徐丹;汪阳
【作者单位】中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南长沙 410014;中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南长沙 410014;中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南长沙 410014
【正文语种】中文
【中图分类】TM614
“十二五”初期，湖南省仅有4座已建风电场，总装机容量约13.5万kW。

当时
我国风电的开发重点仍为三北和华东地区，风电场主要类型仍为平原风电，湖南省作为中南地区省份，风能资源相对贫乏。

但随着风电机组利用效率的提升，以及对中南山地区域风能资源的进一步发掘，湖南省的风能资源得到了足够的重视，省内风电场装机容量得到突破。

截至2014年底，湖南省22个风电场已并网发电，总
装机容量为107.41万kW；23个风电场正在施工建设中，总装机容量为109.42
万kW。

湖南省已建和在建风电场基本均为山地风电场，因此风能资源有山地风电场的特点，但根据海拔高度和地形地貌的不同，湖南省风能资源也有其独特的特点。

结合省内100多座测风塔的实测数据，本文对风能资源的时空分布特点进行分析总结。

2.1 风速分布不均，以低风速为主
湖南省是一个兼有山地、丘陵和平原多地貌特征的省份，其东、南、西三面山地围绕，中部丘岗起伏，北部平原、湖泊展布，地势西高东低、南高北低。

南部区域与广东、广西省交界，受南部来自热带的气流影响，湖南省南部地区风能资源最优，如郴州市、永州市、邵阳市，该区域风电场多数风速可达到6m/s以上，部分风电场测风塔年平均风速可超过7.0m/s；西部区域与贵州、重庆和湖北交界，为多山
地区，气流受影响严重，风能资源较差，如湘西州、张家界市，目前两地市风电开发进度在湖南省属较慢水平；中部和东部区域风能资源条件较为一般，但部分地区由于地形风的影响，仍具备一定的开发价值，如常德市、衡阳市、株洲市、长沙市、湘潭市；北部区域湖区和平原较多，区域整体风能资源较为稳定，约在4.5～
5.3m/s之间，如益阳市、岳阳市。

整体来说南部区域优于其他区域，且基本以低
风速型风电场为主。

2.2 局部地形对风能资源影响较大
湖南省地形地貌较为复杂，部分区域整体风能资源条件一般，但局部区域由于地形的影响，风能资源由于其他区域。

根据实测的测风数据，以及已建风电场的分布，总结了部分有规律性的地形：①通道风，主要分布在两侧高山、中部低矮的峡谷区域，以郴州市鲁荷金风电场为典型；②爬坡风，为整体海拔较低区域中的高山山脊上，气流在上升爬坡过程中加速引起的大风速。

在风能资源较优的区域，同样存在由于地形影响局部区域风能资源较差的现象，主要是因主风向上风处高山阻挡引起的。

2.3 风速年际和年内分布不规律
正常来说，湖南省风速年内分布一般以冬季较大，夏秋季风速较低。

但湖南省夏季常受台风影响，在台风较多的年份，6～9月份风速会明显大于无台风的年份，以7月份为例，2013年7月湖南大部分测风塔风速较2014年7月高出将近1倍左右。

因此风速年内分布受台风影响较大，同时台风大的年份年平均风速也远超历年平均值。

2.4 风速日内变化幅度较小，夜间风速较大
根据湖南省多个测风塔风能资源统计，风速日内变化幅度相对较小，一般在30%以内。

风速以白天相对较小，夜间相对较大。

湖南省风能资源整体条件一般，风电场的宏观选址是至关重要的。

结合湖南省风能资源的时空分布特点，宏观选址时应重点关注以下几个方面：
（1）选址时应选择周围受阻挡较少的山地。

各地区的主风向可根据气象站或中尺度数据进行判断，选址时应注意主风向的上风向无其它更高的山脊阻挡。

若周围地形均海拔较低，由于风速的爬坡加速，场址风速优于低海拔区域；
（2）在顺主风向的峡谷地区，若无其他限制因素，可考虑进行风电场的选址。

由
于狭管效应，峡谷区的风速可能优于两侧的高山，更适合风电场的选址；
（3）在测风时需注意时空分布对数据的影响。

若风电场内高差较大，高点与低点的风能资源差距较大，需分别进行测风；测风塔测风时长尽量在一年以上，仅以2～4个月左右的实测数据进行判断，与最终年平均风速相差较大，不具备参考意义。

本文根据湖南省内大量测风塔的实测数据，对省内风能资源的时空分布特点进行了分析，指出了分布不均、地形影响较大、年际和年内分布不规律等特点。

同时结合以上特点，对宏观选址需注意的影响进行了分析，对风电场的选址具有一定的指导意义。

【相关文献】
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[2]朱瑞兆，主编.应用气候手册.北京：气象出版社，1992.
[3]邓院昌，余志.基于参考风电机组的风电场宏观选址资源评价方法.太阳能学报，2010，31（11）.。