广西风电场选址重点区域分析
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广西风电场选址重点区域分析
摘要:广西北部处于云贵高原东南边缘,南部濒临北部湾,因而形成了广西的特色气候。
文章通过分析风速的影响因素,结合广西气候特征,提出在广西能够形成较好风能资源的地形特征,并提出广西风电场选址的三类重点区域,为风电场选址提供依据。
关键词:风场;风速影响因素;地形
进入21世纪,气候变化受到人们广泛的关注,风能是一种无污染、无需运输、可以再生的绿色清洁能源,发展风电对于调整能源结构、保护环境、促进持续发展意义重大。
在风电场建设中,风电场选址是前期工作中非常重要的一个环节。
由于广西地形地貌复杂,现有气象站资料不能完全真实反映全区风能资源的全貌。
在风电场选址工作中,往往需要在缺少测风资料的情况下,选择风能资源丰富的场址。
本文在对广西地形地貌分析研究的基础上,对广西可能形成较好风能资源的地形进行分析,为广西风电场选址提供依据。
1广西地形地貌分析
广西北接贵州、湖南,东南连广东,西邻云南,西南与越南接壤,南临北部湾,拥有1 595 km长的海岸线。
广西地处云贵高原东南边缘,地貌以山地丘陵为主。
丘陵山地面积占全区总面积的71.23%,平原、台地占25.84%,河流水库占2.92% 。
地势由西北向东南倾斜,四周山地环绕,中部和南部多为丘陵谷地,呈周高中低的盆地状,地学界称为“广西盆地”。
广西四周多山,西北部和北部属云贵高原边缘,地势高峻,盘踞着金钟山、岑王老山、青龙山、东风岭、凤凰山、九万大山和元宝山等著名山脉,山体大都呈西北——东南走向,平均海拔1 000~1 500 m,其中元宝山和岑王老山分别达2 082 m和2 062 m。
东北部属南岭山地西段,猫儿山、越城岭、海洋山、都庞岭、萌渚岭分布其间,海拔1 500~2 000 m,广西第一高峰——猫儿山(海拔2 141 m)、第二高峰——真宝顶(海拔2 123 m)都分布在这里。
山体大都呈东北——西南走向,沟谷相间,平行排列,中间形成东北——西南向的通道。
猫儿山、越城岭和海洋山之间的著名湘桂走廊,自古以来就是南北交通要塞,也是南北气流运行的通道,是冷空气入桂的主要途径。
广西东部、南部和西南部为大桂山、云开大山、大容山、六万大山、十万大山、大青山和六韶山所包绕,山势较低,平均海拔在1 000 m以下,山体比较平缓,谷地开阔。
中部和沿海地势较低,海拔多在200 m以下。
广西南临北部湾,有着广阔的海域。
海岸线东起与广东接壤的英罗港,西至中越边界的北仑河口,全长1 595 km。
海岸类型分堆积型海岸、三角洲型海岸和侵蚀型海岸三种。
沿海有大小岛屿624个,其中涠洲岛和斜阳岛是广西最大的两个古火山残堆体岛屿。
[1]
2广西风能资源气候成因分析
由于广西北部处于云贵高原东南边缘,南部濒临北部湾,因而形成了广西的独特气候。
冬季受蒙古冷高压的控制和影响,盛行偏北风;夏季受西太平洋副热带高压控制和影响,盛行偏南风,春秋两季为过渡季节。
在大气环流和地形的共同影响下,广西沿海、开阔高山和狭管效应形成地区,风能资源最丰富,是最具有风能开发潜力的区域。
[2]
2.1沿海地区
广西沿海地区下垫面平坦开阔,摩擦力小,而且海陆热容性不同,造成海面与大陆的气压梯度和温度梯度增大,因此冬春季冷空气南下时,易造成沿海偏北强风,故冬春季节沿海风能很丰富;夏秋之间,沿海常受热带系统,如台风、热带辐合带、副热带高压边缘、印缅倒槽、越赤道气流影响,加上海陆风的作用,所以风力较大,风能资源丰富。
[3]
2.2开阔高山地区
广西四周海拔较高的开阔山地,气流通畅无阻。
当气流越过山脊时,气流被压缩产生加速,形成伯努利效应。
当山脊走向与风向垂直时,过山脊时风速约为山脊前风速的两倍。
当气流经过孤峰时,受到山峰阻挡,气流向孤峰两侧绕流,产生加速,形成绕流效应。
空气向孤峰两侧绕流提高的风速约为山峰前风速的1.5倍。
因此,开阔高山风速大,风能资源很丰富。
[4][5]
2.3狭管效应形成的地区
在河谷(或狭长形盆地)的走向与主风向一致的区域,当气流从开阔地带进入河谷(或狭长形盆地)时,由于过流断面的缩小,根据流体连续性原理,气流将加速,形成强风,产生狭管效应。
因此,在狭管效应形成地区风能资源都比较丰富。
3风电场选址重点地区
3.1沿海地区
北部湾沿海一带,尤其是浅海区和离海岸2 km以内的近海区域,由于下垫面平坦开阔,摩擦力小,一年四季风速都较大,且波动较小,有效风速时数多,风向稳定。
以北海涠洲岛为例,涠洲岛气象站资料显示,该地区多年平均风速为
4.3 m/s,最大年平均风速为
5.2 m/s,最小年平均风速为4 m/s,风向以偏北风向为主,风能资源非常丰富。
3.2开阔高山地区
广西四周多山,山地面积约占全区面积的41%。
山体相对孤立的中、高山区,南来北往的气流毫无阻挡,风速一般都比较大。
广西东南部容县境内的大容山就是最好的例子,大容山山脉呈东北——西南走向,海拔1 000 m以上的山地绵延起伏约100 km,由于山体高大,风速随海拔高度的增加而增加,距地10 m高度年平均风速达到6 m/s以上,风力较大。
3.3狭管效应形成的地区
河谷(或狭长形盆地)走向与盛行风向一致的地区,由于地形狭管效应的作用,通过河谷或狭长形盆地时,气流加速,形成较大的强风。
湘桂走廊是具备这种地形特征的典型例子。
湘桂走廊处于越城岭和海洋山之间,东西高,中部和南北低,走廊通道方向与主风向一致,南北向风不受阻挡,风能资源比较丰富。
4结束语
广西独特的地形地貌形成了广西特有的气候特征。
在广西风能资源气候背景下,广西沿海、开阔高山和狭管效应形成地区,具备形成较好风能资源的地形条件,具有风能开发潜力,是风电场选址的重点区域。
参考文献
1 广西气象科技信息服务中心.广西风能资源评价报告[R],2005.11
2 广西电力工业勘察设计研究院《全国风电建设前期工作成果(规划报告篇)第20卷广西壮族自治区》[R],2007.04
3 周淑贞.气象学和气候学[M].北京:人民教育出版社,1979.04
4 洪祖兰.风电场选址阶段参数估算方法[J].云南水力发电,2007(1)
5 洪祖兰、张云杰.山区风资源特点和对风电机组、风电场设计的建议[J].云南水力发电,2008(3)
Analysis of pivot area for choosing wind farm’s site in Guangxi
Liao Xiaoqing
Abstract:The north of Guangxi lie in southeast edge of Yunnan-Guizhou plateau, the south of Guangxi is close to Beibu Bay, such terrain create Guangxi’s particular climate. Through analyzing influencing factor of wind speed and the feature
of Guangxi’s climate, conclude terrain feature where have finer resource of wind in Guangxi, put forward three type of pivot area for choosing wind farm’s site in Guangxi.These investigation provide gist for choosing wind farm’s site.
Key words:wind farm; influencing factor of wind speed; terrain。