青海高原北部风能资源的高分辨率数值模拟初探
青海省风能开发成本小,开发潜力巨大
青海省风能开发成本小,开发潜力巨大青海省发展和改革委员会能源局局长于小明指出,青藏高原地势高亢,地形开阔,适合建立大型风电站。
同时,青藏高原风能丰富区大都地处戈壁荒漠区域,开发成本小,气象灾害较少,运行保障成本较低,资源优势独特,开发潜力巨大。
随着全球产业化进程的加快,风能、太阳能等新型清洁能源日益成为未来能源开发的重点领域。
风能储量丰富的青藏高原,长期以来,风能开发却处于概念热,但实际投入和发展规模小的尴尬境地。
专家指出,要打破风能开发僵局,亟须突破政策和技术的瓶颈制约。
--青藏高原风能资源蕴藏量巨大专家估算,我国可提取的风能储量在12亿千瓦,在新疆、内蒙、甘肃、江苏、青海等省区均有分布。
以青海为例,据青海省发展和改革委员会资料显示,按"中国风能区划分标准",青海省风能可分为五个区,其中风能丰富区包括柴达木盆地西北部和青南高原青藏公路以西地区;风能资源较丰富区包括柴达木盆地中部、西部的察尔汗和冷湖地区、玉树藏族自治州西部青藏公路以东的高平原和山区。
青海全省年平均风速在每秒1至5.1米之间。
风速最大的地区是柴达木盆地和唐古拉山,年均风速在每秒4米以上。
青海省发展和改革委员会能源局局长于小明指出,青藏高原地势高亢,地形开阔,适合建立大型风电站。
同时,青藏高原风能丰富区大都地处戈壁荒漠区域,开发成本小,气象灾害较少,运行保障成本较低,资源优势独特,开发潜力巨大。
据中国空气动力学会风能专委会主任李方洲介绍,近年来青海省经济以较快的速度增长,对能源特别是电力的需求急剧增加。
青海总体上不具备大规模发展火电的条件。
电网以水电为主,水电受季节性影响较大,且对流域生态会产生一定的不利影响。
从生态和能源两方面看,加大风电的规模开发利用,提供"补充能源",壮大本区域电网是非常有必要的。
青南高原中西部、柴达木盆地以及环湖地区,茫崖、五道梁和察尔汗等地全年风能可利用时间超过4000小时,有开发价值。
基于气象站资料的青海省风能资源评估分析
1 引 言
风 能资 源是 取 之不 尽 、用之 不 竭 的 可再 生 自然 资
础资 料 、为 风 电选址 和可 研 报告 编 制 提供 科 学依 据 是
十分 必要 和 紧迫 的。
源 ,与煤 炭 、石油 、天然气 等 日益枯竭 的资源相 比
35 加大 科技投 入 力度 。形成 多元化 投入 机 制 .
科技特派员制度是新时期解决 “ 三农 ”问题的创
新 和 实践 ,是 科技 人 员 与 贫 困农 牧 民 紧密结 合 的有效 途 径 。各级 政 府要 拿 出一定 的扶 持 资金 , 由科 技 特 派 员 自选 项 目 ,带项 目 、带 资金 进 村 人户 ,为 贫 困农 牧 民提供 服 务 ,并 在 实践 中逐 步探 索 “ 益 共 享 ,风 险 利 共 担 ,建 立利 益 共 同体 ” 的服务 新 机 制 ,使科 技 特 派 员 制 度真 正成 为农 民需 要 、科 技 人 员愿 意 、农 民与科
青海省地处青藏高原东北部 ,省内大部分地 区属
于风 能 较丰 富 区 。开展 对青 海省 风 能资 源 开 发利 用 研
究工作 ,对 提高我省风能 资源利用量 和利用效 率水
平 ,弥 补能 源不 足 和调 整 能 源结 构 ,减 缓 温 室气 体 和
根据 《 风能资源评价 技术规定》 “ 表年”确 , 代
会 资金 、银行信贷资金等多渠道投入 ,形成全社会 、
多形 式 、多种 所有 制 、多 渠道 的 多元化 投入 机制 。 36 推行 科技 特 派员 制度 。建 立科 技进 村入 户 机制 .
贡献的科技人员予 以重奖 ,鼓励科技人员深入农村牧
青海省风资源大规模开发及选址概述
青海省风资源大规模开发及选址概述【摘要】:本文详细介绍了青海省风能资源特点,主要通过风向、风速、风压等方面进行了叙述,通过青海省风资源状况和各风电场区域规划,为指导青海省风能开发利用提供了重要的技术保障和参考价值。
【关键词】:风资源风速风功率密度风能资源1 青海省风能资源特点1.1风向、风速青海的主导风向,海西州大部分地方为偏西风,但冷湖、德令哈为偏东风,香日德、都兰为东南风;唐古拉山和玉树州以西风为主;果洛州风向最为复杂,玛多、久治多东北风,大武、班玛多偏北风,达日多西风,东北风也占很大比例;海北州的托勒西北风多,刚察北风为主,祁连多东南风;黄南州东北风多,泽库多西北风;海南南部西北风多,北部的共和以北风为主,江西沟受青海湖水体和山脉影响(山谷风与湖陆风叠加)以南风为主。
全省年平均风速在1.0~5.1m/s之间。
风速最大的地区是柴达木盆地和唐古拉山,年均风速在4.0m/s以上。
其中,芒崖达到5.1m/s,五道梁达到4.5m/s,祁连山区到青海湖之间风速一般在3~4m/s,泽库与循化超过3m/s,年平均风速最小的地区是玉树州所在地结古镇,只有1.1m/s。
全省上半年风速大,下半年风速小,春季风速最大,在2~6m/s之间。
1.2风压青海平均风速虽然不小,但由于海拔高,空气密度小,风能密度相对较小。
全省风压在0.1~0.5 kN/m22之间,气象站风压最大的地方是冷湖,为0.48 kN/m2;次大区在柴达木盆地中部的诺木洪到黄河源头玛多之间,为0.35~0.44 kN/m2;唐古拉山与青海湖区及黄南州的河南县也是风压较大区,一般大于等于0.35 kN/m2,河南县达0.41 kN/m2。
风压最小的地方是玉树州最南边的囊谦,仅0.10 kN/m2;青海湖以东和柴达木盆地格尔木至小灶火间、德令哈至乌兰间是三个风压相对的小值区,小于等于0.20 kN/m2,德令哈、乌兰、西宁、乐都、尖扎为0.13~0.14 kN/m2。
青海省风资源状况分析及风电开发面临的主要问题探讨
海两洲德令哈市境 内,风电场规划用地为牧草地 ,场址平坦开 阔, 地形简单, 地址条件 良好 , 便于施工。 根据( BT1 70 2 0 ( / 8 1 — 0 2 G 德令 风 电场风能资源评估方 法》 判定该风 电场 区域 为风功率密度 , 哈尕 属 2级 , 为丰 富区, 建设 3类风 电发 电场 。该 风电场上网条 适 海风 件较好 ,就近接人 1 0 V德令哈变电所 。风 电场规划容量为 k 1 电场 2 0 0 MW, 本期容量 为 4 .m 由东方华 路控股 ( 95 w, 香港 ) 限责 有 任公 司出资的青 海德令哈风 电场 4 .MW 前 期工程预 可行 性 95
科技信息
高校 理科 研 究
青 海 省风 姿 源 状 况 分析 及风 电 开 发 面 临晌 主 要 问 题搽 讨
内蒙 古民族 大学物理 与 电子信 息 学院 周 立丽 青海 海北 供 电公 司 朱慧敏
[ 摘 要] 本文针 对风 力开发专题开展工作 , 通过 青海风资源介绍及 开发现状 介绍 , 旨在 对青海 省风 电开发与利 用的过程 中可能出 现的相关方面问题进 行有益的探 讨, 以促进 青海省风电的有序开发和健 康发展 , 优化青海地 区能源结构 、 少常规化石燃料发 电排 减 放、 改善 青海 自然生态环境提供 一定的建议和 帮助 。 [ 关键词 ] 电 风资源 调峰 风
谷地 , 年平均 风速大多在 2v 以下 :青南高原 中 、 部 , n' s 西 柴达木盆地 以 及青海湖周围和海南台地南部地区 , 全年风速可用时间在 5 0 h以上 00 2青海省风 资源开发情况 介绍 . 青 海 省 政 府 十 分 重 视 风 电项 目 的 开 发 ,在今 后 的 电 网 规 划 建 设 【 f 1 将 根 据 青 海 省 风 电整 体 规 划 逐 步 建 立 完 善 配 套 的 风 电 接 入 电 网 系 统 ; 并 且 青 海 省 作 为 两 部经 济 欠 发 达 地 区 ,近 年 来经 济 发 展 迅 速 且 后 续 发 展潜力巨大 , 对用电量的需 求会进一步加大 。因此 , 电网接入和用 电 从 量需求方面看 , 在青海 省进行 风电项 目开发建设具 备良好 的基础条件 。 青海省新能 源研 究所编制 的《 青海省风 电场规划报 告》 根据 青海 , 风能资源状 况并通过风 能资源 、接人系统条件 、青海 电网建设 发展规 划、 工程投资 、 工程地址 条件 、 交通运 输及环保等方 面的情况进行 综合 比较分析 , 计划前期 (0 6~2 1 20 0 0年 ) 首先开 发综合 条件优越 的四个』 x l 电 场 。下 表 为青 海 省 优 先 开 发 风 电场 场 址 情 况 表 。 青 海 省 优 先 开 发 风 电 场 场 址 情 况 表
青藏高原东北部地面风时空分布特征研究
环 流 的重要 组成 部分 . 从现 有研 究来 看 , 青 藏高 原地 面风 的 时 空分 异特 征 研究 较 少. 系 统研 究 该 区地 面风 的
时 空分 异特 征 , 一 方面 对研 究青 藏高原 乃 至北半 球 大气环 流演 变具 有重 要意 义 ; 另一方 面对 勾勒 青藏 高原 粉 尘 输送 路径 具有参 考 意义 ; 对青 藏高 原地 区风 能资 源 的有 效利 用 和开发 也具 有重 要指 导意 义. 加 之青 藏高 原 东 北部 生态 环境极 其脆 弱 , 风蚀 、 风积 地貌 广泛 发育 , 近 地 面大 气环 流 对该 区生态 环 境 影 响显 著 . 因此 , 系 统
20 1 5血
青海师 范 大学 学报 ( 自然科 学版)
J o u r n a l o f Qi n g h a i No r ma l Un i v e r s i t y ( Na t u r a l S c i e n c e )
2 O1 5 方 法
研 究 区主要 由柴 达木 盆地 、 祁连 山脉 、 青海 湖 流域 以及 河湟 流 域 四大 区域组 成 , 研 究 区 为 高原 大 陆性 气 候, 具 有气 温低 、 昼夜 温差 大 、 降雨少 而集 中 、 日照 长 、 太 阳辐射 强 等特 点 . 研 究 区范 围如 图 1所 示 . 本 文 资料
青藏 高原 是“ 全 球气 候变 化 的驱动 机 和放大 器 ' , [ , 是“ 全球 变化 与地球 系统 科学 统一 研究 的最 佳天 然 实 验 室, , [ . 青 藏 高原不 同气 候要 素在 全球 变 暖的背 景下 发生 了显 著 的变化E 3 - 5 3 : 最 近几 十 年 , 青 藏 高 原地 区气 温 变化呈 上 升趋势 , 气 温上 升速 率 达 到 0 . 3 7 ℃/ 1 0 a ( 1 9 6 0 ~2 0 1 0 ) , 远 高 于全 国的 0 . 1 6 ℃/ 1 0 a, 该 区柴 达 木
环青海湖风能资源的评估——以沙珠玉为例
山
地
学
报
Vo . 9, . p 8 12 No 3 p 2 3—2 0 9 Ma 2 y, 01 1
J OURNA L OF MOUNT N CI NCE AI S E
文章编号 :10 2 8 0 8— 7 6一( 0 1 3—2 3— 8 21 ) 8 0
C ekwt E a ai i e t rlg a B ra f hn . h c i vl tnVt I m Mee ooi ueuo ia ] h u o l a t o c l C
作者简介 ( i r h ) 李应业 (9 2一)男 , 海乐 都人 , Bo a y : gp 16 , 青 工程师 , 本科 , 主要从事 太 阳能 、 能资源观 测与评 估研究 。[ i i y ( 92一) 风 L Y n e 16 g ,
37 2W/ 达到 了 3级(>30W/ 并 网型风力发 电的风电场等级标准 , 9 . i , n 0 m ) 指示这个 区域 的风能资源 比较 丰富。 关键词 :风能资源 ; 评估 ; 沙珠玉 ; 环青 海湖
中 图 分 类 号 :P6 94 文 献 标 识 码 :A
随着 青海 经济 持 续 快 速发 展 , 源环 境 问题 日 能 益 显 现 。开发 和利用 新 能源 与再 生能 源是解 决青 海 能 源环 境 问题 的重 要 措施 之 一 … 。开 发 风 能 资源 , 对增 加 能源供 应 , 善 能 源 结 构 , 障 能 源安 全 , 改 保 保 护 环境 有重 要作 用 , 建设 资 源节 约型 、 是 环境 友好 型 社会 和 实 现 可 持 续 发 展 的重 要 战 略措 施 _ 。 因 2 J 此, 开发 风能 资源 对 青海 省 弥补 能 源 资 源 不 足 和调 整能 源结 构 , 减缓 温室 气体 和导致 酸雨 的二氧化 硫 、 氮 氧化物 等其 他有 害气 体 的排 放 , 而 缓解 温室 效 从
青藏高原风能资源和开发潜力研究报告
青藏高原风能资源和开发潜力研究报告引言青藏高原位于中国西南部,是世界上海拔最高、地势最复杂的高原之一。
由于其独特的地理位置和地形条件,青藏高原拥有丰富的风能资源和巨大的开发潜力。
本文将对青藏高原的风能资源进行详细研究,探讨其开发利用的可行性和前景。
青藏高原的风能资源青藏高原地处高原和山地的交汇区域,受到大气环流和地形的共同影响,形成了丰富的风能资源。
主要表现在以下几个方面:1. 高海拔地区的强风青藏高原海拔较高的地区,由于地形起伏较大,风速较低,形成了强风的条件。
这些地区具有较高的风能密度,适合建设高效的风力发电设施。
2. 山谷和峡谷的地形效应青藏高原的山谷和峡谷地形对风能的利用也具有重要意义。
这些地区的地形可以加速风速,形成较高的风能密度。
因此,在山谷和峡谷地区建设风力发电站具有较高的经济效益。
3. 季风和地形交互作用青藏高原地处季风影响的区域,季风和地形的交互作用对风能资源的分布产生了重要影响。
季风的形成和消失会导致风能资源的变化,因此,在研究风能资源时需要考虑季风的影响。
青藏高原风能开发的潜力青藏高原拥有丰富的风能资源,具有巨大的开发潜力。
以下是青藏高原风能开发的潜力分析:1. 能源需求的增长随着中国经济的快速发展,能源需求不断增长。
青藏高原风能资源的开发可以为中国提供可再生能源,满足能源需求的增长。
2. 环境保护的需求青藏高原是全球生态环境的重要组成部分,保护青藏高原的生态环境对于全球环境的可持续发展至关重要。
风能作为一种清洁能源,可以减少对环境的污染,保护青藏高原的生态环境。
3. 经济发展的机遇青藏高原地区经济相对欠发达,风能开发可以为当地经济带来新的机遇。
风力发电站的建设和运营可以创造就业机会,推动当地经济的发展。
青藏高原风能开发的挑战青藏高原风能开发面临着一些挑战,需要克服以下问题:1. 地形复杂性青藏高原地形复杂,地势起伏大,这给风能的开发带来了一定的困难。
如何选择合适的建设地点和建设方式,是一个需要解决的问题。
藏北高原陆面过程的模拟试验
藏北高原陆面过程的模拟试验张宇;吕世华【期刊名称】《大气科学》【年(卷),期】2002(026)003【摘要】利用NCAR陆面过程模式(Land Surface Model)和1998年"青藏高原能量与水分观测实验"加强观测期(GAME/Tibet IOP)的观测资料对青藏高原地区陆面过程进行了模拟研究.结果表明,在观测资料的强迫下模式能够较好地模拟出地表特征量的变化趋势,深层的土壤温度的模拟对初始场在0℃左右的变化敏感.模拟的感热通量、潜热通量以及地表反射的太阳辐射较观测值偏大.在高原地区地表类型分布状况的真实描述及植被、土壤参数的选取可能是提高该地区效果的首要问题;草地下垫面的陆面特征有待进一步研究;对土壤水热运动的真实描述,及冻土过程的加入对大气环流模式(GCM)跨季节的数值模拟会有所改进.【总页数】7页(P387-393)【作者】张宇;吕世华【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州,730000;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州,730000【正文语种】中文【中图分类】P4【相关文献】1.CLM3.0对中国区域陆面过程的模拟试验及评估Ⅱ:土壤湿度 [J], 熊明明;陈海山;俞淼2.耦合不同陆面过程对江西南部一次暖区特大暴雨过程的模拟试验 [J], 卢文旭;韦婷婷;张瑛;徐星生3.森林下垫面陆面物理过程及局地气候效应的数值模拟试验 [J], 刘树华;邓毅;胡非;梁福明;刘和平;王建华4.一个改进的陆面过程模式及其模拟试验研究第二部分:陆面过程模式与区域气候模式的耦合模拟试验 [J], 丁一汇;张晶;赵宗慈5.一个改进的陆面过程模式及其模拟试验研究第一部分:陆面过程模式及其“独立(off-line)”模拟试验和模式性能分析 [J], 张晶;丁一汇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
青藏高原风能资源和开发潜力研究报告
青藏高原风能资源和开发潜力研究报告本文通过对青藏高原风能资源和开发潜力的研究报告进行分析,总结出青藏高原风能丰富、分布广泛、开发潜力巨大的特点。
同时,提出了针对青藏高原风能开发的可行性建议。
青藏高原作为世界上海拔最高的高原,具有广阔的土地面积和丰富的自然资源。
其中,风能资源是青藏高原最为重要的能源资源之一。
根据最新研究报告显示,青藏高原广泛分布着大量的风能资源,且这些资源分布较为均匀,不仅能够满足当地的能源需求,还能够为周边地区和国家经济发展提供重要的支撑。
从风能资源的角度来看,青藏高原的风能潜力巨大。
研究报告指出,青藏高原的海拔高度较高,气压小,空气稀薄,风速较大,特别是在冬季和春季,风力较大、稳定,极其适合风电开发。
这为青藏高原风能的开发提供了非常有利的条件。
当然,与其他能源资源相比,青藏高原的风能开发技术和成本相对较高。
目前,主要的技术风险集中在多种复杂环境条件下的风能捕获,传输和储存在设备上。
同时,由于高原气候干燥、昼夜温差小、阴晴不定、天气多变等特点,造成运维成本较高,对风能开发提出了新的挑战。
但随着现代技术的不断发展和进步,相关技术成本正在逐步降低,这将极大地促进青藏高原风能开发的可行性。
在青藏高原风能的开发过程中,我们应该采取科学的方法,并结合当地的自然条件和环境要素进行决策,以最大限度地发挥风能资源。
推广先进的风力发电技术,特别是长距离输送技术和能量储存技术,是提高青藏高原风能开发效率的重要措施。
此外,政府也应加大对青藏高原风能资源的投入和支持,并鼓励私人资本的参与和投资。
总之,青藏高原风能资源丰富,分布广泛,具有良好的发展潜力,是我国重要的可再生能源资源之一。
在充分利用风能资源的同时,我们还要注意环境保护和生态平衡的问题,并逐步提高风能开发的技术水平和经济及社会效益。
210984859_青海共和盆地风能资源形成机理研究
文章编号:1006 2610(2022)06 0144 06青海共和盆地风能资源形成机理研究刘军涛,陈 彬,徐 栋(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710000)摘 要:利用共和盆地多座气象站㊁测风塔实测数据,运用统计学方法计算㊁分析了该地区年内风速㊁风向及风切变变化规律,并结合大气环流㊁海陆热力差㊁狭管效应及坡度影响,分析了该地区风能形成机理,结果表明:受季节气候变化㊁大气环流和海陆热力差影响,盆地风速春季大㊁秋季小;盆地冬季盛行偏西风㊁夏季盛行偏南风;受狭管效应和地形影响,盆地中上部相对谷深大,风速大,下部谷深比小,风速小,而且从西北至东南有递减趋,出喇叭口后风速逐渐减弱;该风速成因研究可为后续共和风电基地开发提供支撑㊂关键词:狭管效应;风能成因;共和盆地;测风塔中图分类号:TK8 文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1006-2610.2022.06.024Study on the Formation Mechanism of Wind Energy Resources in Qinghai Gonghe BasinLIU Juntao ,Chen Bin ,XU Dong(PowerChina Northwest Engineering Corporation Limited ,Xi'an 710065,China )Abstract :Based on the measured data of several meteorological stations and anemometers in the Gonghe Basin ,the annual variation of wind direction ,wind speed and wind shear in the region is calculated and analyzed using statistical methods ,and the formation mechanism of wind energy in the region is analyzed in combination with the influence of atmospheric circulation ,land sea thermal difference ,funneling and slope effect.The results show that due to the influence of seasonal climate change ,atmospheric circulation and land sea thermal difference ,the wind speed in the basin is large in spring and small in autumn.Westerly winds prevail in winter and southerly winds prevail in summer.Affected by the funneling effect and topography ,the middle and upper parts of the basin have a large relative valley depth ,large wind speed ;the lower part of the basin has a small valley depth ratio and a small wind speed ,and the wind decreases from northwest to southeast ,and the wind speed gradually weakens after coming out of the horn mouth.The wind speed formation study can provide support for the subsequent development of the Gonghe Wind Power Base.Key words :funneling effect ,wind energy formation mechanism ,Gonghe Basin ,anemometer tower 收稿日期:2022-07-22 作者简介:刘军涛(1983-),男,陕西省西安市人,工程师,主要从事风电工程设计工作. 基金项目:国家重点研发计划(2022YFB4202100).0 前 言青海省位于青藏高原东北部,高海拔㊁高原气候以及特殊的局部地形,使得青海省具备丰富的风能资源㊂截止2021年底,青海省电力装机达4286万kW,其中,水电装机1263万kW㊁光伏装机1656万kW㊁太阳能热发电装机21万kW㊁风电装机953万kW,清洁能源装机占比90.83%,新能源装机占比61.36%,持续保持全国最高㊂青海省东北部的共和盆地中上部地区已建㊁在建风电项目总装机容量约461.4万kW,占全省风电装机的48%㊂随着‘青海打造国家清洁能源产业高地行动方案(2021-2030年)“‘黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要“以及国务院关于同意‘海南藏族自治州建设国家可持续发展议程创新示范区的批复“,海南州这片热土将再次成为青海省新能源建设主战场㊂在开发海南州共和盆地风能资源的过程中,对其风的成因的剖析至关重要,其形成机理也很复杂,部分学者及从业者开展了相关研究㊂方韵等[1]通过研究高原地区的纬向环流,发现由于高原热力作用,青藏高原上空的纬向环流有明显的季节突变现象㊂陈宗颜等[2]利用共和盆地茶卡㊁共和㊁贵南三站2012 2015年的测风资料,分析了盆地风向㊁风速的变化特征,研究得出盆地冬春季在蒙古高压和羌塘高压的影响下形成西北风系,年平均㊁季节平均和月平均风速都有自盆地西北部向东南部变小的趋势㊂针对青藏高原或其东北边缘的共和盆地,各类441刘军涛,陈彬,徐栋.青海共和盆地风能资源形成机理研究===============================================研究以气候气象变化等方面研究居多,区域及典型区域的风能资源形成机制和变化规律研究较少,特别是大型水体(如青海湖㊁茶卡盐湖㊁龙羊峡水库等)㊁特殊地形(昆仑山脉㊁祁连山脉㊁狭管地形等)因素对局部风能资源的影响的研究还未见到报道㊂为了高质量地推进青海共和盆地风能资源开发,本文主要从风能特征㊁风能成因㊁影响因素等方面,利用共和盆地多座气象站㊁测风塔实测数据,运用统计学方法计算㊁分析了该地区年内风向㊁风速及风切变变化规律,并结合大气环流㊁海陆热力差㊁狭管效应及坡度影响,分析该地区风能形成机理,为共和风电基地开发提供支撑㊂1 共和盆地风能特性共和盆地位于青海省东北侧,青海湖南侧,是以共和县为中心的盆地,西北部为乌兰县,南部为贵南县和兴海县,面积为1.38万km 2㊂共和盆地地形呈喇叭状,主要受北侧青海南山和南侧鄂拉山"两山夹一谷"加速效应影响,使得盆地上部风速增大;中㊁下部由于地势逐渐开阔,气流膨胀,使得风速总体减弱,盛行风向也发生明显的变化㊂1.1 气象站资料分析从青海共和盆地上中下部3个区域气象站数据分析来看,茶卡气象站风速最大㊁共和气象站次之㊁贵南气象站最小㊂该地区3 5月风速较大,8 10月风速较小,即春季风大,秋季风小㊂从茶卡至贵南,冬春季盛行风向自西(W)向西北(NW)逐渐偏转;夏秋季自东东南(ESE)向南东南(SSE)逐渐偏转㊂各气象站地理位置示意见图1,气象站风速㊁风向变化分别见图2~5㊂图1 共和盆地各气象站地理位置分布图2 气象站近30a平均风速变化图3 气象站近30a各月平均风速变化图4 各气象站近30a风向玫瑰图图5 共和盆地各测风塔地理位置541西北水电㊃2022年㊃第6期===============================================1.2 测风塔数据分析1.2.1 风 速本次基于10座测风塔90m 高度风速数据对共和盆地风能变化特征进行分析,各塔均订正至同一水平年,可以视为平风年㊂各测风塔位置关系示意见图5,年平均风速统计见表1㊂表1 共和盆地各测风塔90m 高度平均风速统计表塔号平均风速/(m㊃s -1)塔号平均风速/(m㊃s -1)1号2号3号4号5号6.855.915.616.436.216号7号8号9号10号5.834.655.125.496.31通过分析可以看出,盆地内部风速变化特征表现为:自西北至东南,上部㊁中部风速高于下部,且分别自中部至上部㊁中部至下部风速有减小的变化趋势;自中部至下部风速快速下降,特别是龙羊峡水库北侧共和县城区域风速较小;盆地中部㊁上部区域的东侧风速最大,中间风速次之,西侧风速最小㊂1.2.2 风 向根据各测风塔数据分析,盆地上部主风向为西西北(WNW);中部受山脊走势及通道变窄影响,主风向略有偏转,为西西北(WNW)~西北(NW);下部通道突然拓宽后,风向变化复杂,由北向南风向从西西北(WNW)向西北(NW)偏转,而龙羊峡水库东岸区域主风向则为东东北(ENE),共和盆地主风向变化见图6㊂图6 盆地主风向变化1.2.3 切 变风切变是指风速在垂直于风向平面内的变化㊂根据GB /T 18710-2002‘风电场风能资源评估方法“[3],通常用于描述风速剖面线形状的幂定律指数即为风切变指数㊂各测风塔不同高度风速随高度变化的拟合曲线见图7,可以看出,盆地中部㊁至下部龙羊峡水库西岸区域风切变指数大于盆地上部风切变,下部龙羊峡水库东岸区域风切变指数最小㊂2 共和盆地风能机理研究2.1 大气环流大气环流形成的原因:一是太阳辐射不均匀;二是大气受地转偏向力影响发生偏转;三是地球表面海陆分布不均匀;四是大气内部南北之间热量㊁动量的相互交换㊂以上各种因素构成了地球大气环流的平均状态和复杂多变的形态㊂使得大气在赤道低气压区㊁副热带高气压区㊁副极地低气压区和极地高气压区之间形成了3个环流,共和盆地位于北半球副热带高气压带与副极地低气压带间的西风带,冬季盛行偏西风㊁夏季盛行偏南风㊂2.2.1 冬季环流青藏高原对西风气流产生明显的阻挡作用㊂冬季,50kPa 等压面上,中纬度西风气流经过青藏高原发生分支,北支绕过天山以后折向南下,形成强大的641刘军涛,陈彬,徐栋.青海共和盆地风能资源形成机理研究===============================================新疆高压脊[4];南支经过印巴大陆㊁过孟加拉湾后折向北,形成宽广的孟加拉湾低压槽[5]㊂高原北支西风急流南下,部分气流越过阿尔金山脉到达柴达木盆地,形成冷空气堆积,当冷空气足够强后越过鄂拉山进入共和盆地,受南侧昆仑山脉和北侧祁连山脉的走势影响,继续向西流动;南支西风急流虽有部分气流越过喜马拉雅山脉进入高原,但均表现为弱风,因此,共和盆地冬季上空盛行偏西风㊂青藏高原50kPa 等压面冬季环流示意如图8所示㊂图7 各测风塔不同高度风速随高度变化的拟合曲线图8 青藏高原50kPa 等压面冬季环流2.1.2 夏季环流夏季由于太阳直射点北移,西风带气流也退至青藏高原以北㊂50kPa 等压面上高原以东和以西分别是西太平洋副热带高压西伸脊[6]和伊朗高压东伸脊[7],高原主体位于副热带高压的断裂带中㊂在高原上空是西风气流和季风气流直接汇合形成的50kPa 切变线[8],其上常有次天气尺度的50kPa 低涡活动㊂高原以北低空仍是一连串的反气旋涡旋,而高原以南为印度季风槽和季风低压,在高原背风坡的川西地区西南低涡活动频繁㊂青藏高原50kPa 等压面夏季环流示意如图9所示,可以看出共和盆地上空夏季盛行偏南风[9]㊂图9 青藏高原50kPa 等压面夏季环流2.1.3 高原季风高原季风的成因是冬㊁夏季高原大气具有相反的热力作用㊂冬(夏)季高原上大气是冷(热)源,因此在高原近地层为反气旋(气旋)式环流,则高原临近地区的大气环流就呈现出冬㊁夏季反向的盛行风㊂青藏高原近地层等压面冬㊁夏季环流示意分别如图10㊁11所示㊂图10 青藏高原近地层等压面冬季环流图11 青藏高原近地层等压面夏季环流2.2 海陆热力差海陆热力差异是造成季风气候的主要原因,共和盆地位于青海湖南侧,约为青海湖总面积的3倍,741西北水电㊃2022年㊃第6期===============================================中间为青海南山,比共和盆地高约600m,由于比热容的巨大差异,青海湖和共和盆地之间会形成明显的海陆热力差,产生湖陆风效应㊂冬季,受青海湖和区域地势影响,部分在共和盆地南部堆积的冷高压,翻过青海南山南侧山脉流向湖面,并在共和盆地南部盛行偏西风㊂夏季,北上气流经过湖面有加速流出的效应;从黄河河谷进入共和盆地的气流受河谷北侧拉脊山㊁鄂拉山南侧山脉近东-西走向影响,共和盆地南部夏季盛行偏东风㊂国内学者杨伟[10]㊁曹渐华[11]做过类似研究,分别对洞庭湖㊁鄱阳湖等周边气象台站的观测资料分析,同样发现了较为明显的湖陆风效应㊂共和盆地与青海湖位置关系见图12,共和盆地与青海湖区域近地层等压面冬㊁夏季环流示意分别见图13~14㊂图12 共和盆地与青海湖位置图13 共和盆地与青海湖区域近地层等压面冬季环流3 共和盆地风能影响因素风是由水平气压梯度力㊁地转偏向力和摩擦力共同作用形成,其中摩擦力和水平气压梯度力影响风力的大小,地转偏向力仅影响风的方向㊂地表下垫面条件(山体㊁植被㊁裸地㊁岩石㊁水体㊁建筑等)都会对热量的分布㊁能量的损失造成影响,进而影响风力大小㊂图14 共和盆地与青海湖区域近地层等压面夏季环流3.1 狭管效应与窝风效应共和盆地在北侧青海南山㊁南侧鄂拉山的地形构造下,形成西北-东南走向的狭长山谷,且呈现出上窄下宽的喇叭型地形㊂当柴达木盆地冬季大气环流翻越鄂拉山后进入盆地,在盆地最北端和鄂拉山背风坡一侧,由于空气需要克服地形阻力使得动量损失,流入盆地时风速较小,随着空气连续流入,并顺着山体走势往下风向流动,经过喇叭型地形上端狭窄地形的狭管效应[12]加速后(如图15所示),风速会逐渐增大;但是至喇叭型地形出口后,因为空气膨胀㊁气压减小,导致风速逐渐减弱㊂图15 共和盆地狭管效应同样因为地形构造作用,在共和盆地上部形成如图16所示的窝风区,当上游西北风流入窝风区,841刘军涛,陈彬,徐栋.青海共和盆地风能资源形成机理研究===============================================受前方较长山体的阻挡,形成堆积,消耗气流部分动能后,气压减小㊁风向也发生变化,转为西西北风或者西风流出窝风区,且风速减小㊂同理,在夏季,偏南风流入共和盆地也会产生类似狭管效应或窝风效应㊂图16 共和盆地窝风效应3.2 坡度影响共和盆地的上㊁中部总体地势为中间低㊁两侧高的近似 U”型峡谷断面,且盆地内部东侧坡度略大于西侧坡度,其坡度空间分布见图17㊂图17 共和盆地坡度分布峡谷内的风速主要受相对谷深H /L (其中H 表示谷深,L 表示谷宽)㊁气流与峡谷走向的夹角θ等因素的影响[13-14]㊂当谷宽L 相同,谷深H 越大,H /L 就会越大,从图17可以看出,盆地中上部相对谷深大,风速大,其中中部更大,盆地下部谷深比小,风速小,基本与1.2.1节结果相同㊂4 结 论(1)共和地区地区风能年内分布规律为春季大㊁秋季小,冬春季盛行风向自西(W)向西北(NW)逐渐偏转;夏秋季自东东南(ESE)向南东南(SSE)逐渐偏转,这一特征主要受大气环流和海陆热力差影响㊂(2)在青海南山㊁鄂拉山的地形构造下,共和盆地形成了西北-东南走向的狭长山谷,与区域盛行风向近似平行,产生 狭管效应”,加速大气流动㊂另外,盆地呈现近似 U”型峡谷断面,中上部相对谷深大,风速大;下部谷深比小,风速小㊂(3)在特殊的地形构造作用下,盆地内风速变化特征表现为:自西北至东南,上部㊁中部风速高于下部,且分别自中部至上部㊁中部至下部风速有减小的变化趋势;自中部至下部风速快速下降,特别是龙羊峡水库北侧共和县城区域风速较小;盆地中部㊁上部区域的东侧风速最大,中间风速次之,西侧风速最小㊂(4)由于盆地呈现上窄下宽的喇叭型狭长地形,当风速流出喇叭口后,因为空气膨胀㊁气压减小,导致风速逐渐减弱;而且临近龙羊峡水库西岸区域海拔较低,所以风速较小㊂而东岸的东部区域地势较高,风能资源较好,具备一定的开发潜力㊂参考文献:[1] 方韵,范广洲,赖欣,等.高原上空纬向环流的季节突变现象[J].热带气象学报,2016,32(02):273-280.[2] 陈宗颜,董治宝,汪青春.青海共和盆地风况及风沙地貌[J].中国沙漠,2018,38(03):492-499.[3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.风电场风能资源评估方法:GB /T 18710-2002[S].北京:中国质检出版社,2002.[4] Guoxiong Wu,Anmin Duan,Yimin Liu,et al.Tibetan Plateauclimate dynamics:recent research progress and outlook [J].Na⁃tional Science Review,2015(01):100-116.[5] 索渺清,丁一汇.冬半年副热带南支西风槽结构和演变特征研究[J].大气科学,2009,33(03):425-442.[6] 罗玲,何金海,谭言科.西太平洋副热带高压西伸过程的合成特征及其可能机理[J].气象科学,2005,25(05):465-473.[7] 刘屹岷.非绝热加热影响北半球夏季副热带高压形态变异的物理机制[D].北京:中国科学院大气物理研究所,1998.[8] 何光碧,师锐.夏季青藏高原不同类型切变线的动力㊁热力特征分析[J].高原气象,2011,30(03):568-575.[9] 徐栋,白雪峰,孙静.乌兰察布风电基地风能资源特征分析[J].西北水电,2022(01):87-89.[10] 杨伟,刘擎,王威,等.东洞庭湖湖陆风特征分析[J].气象科技进展,2020,10(03):107-116.[11] 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风能资源数值模拟及其在中国风能资源评估中的应用研究
风能资源数值模拟及其在中国风能资源评估中的应用研究作者:刘东海来源:《中国科技纵横》2017年第07期摘要:风能资源是一项可再生的环保资源,具有非常大的开发潜力。
本文对风能资源数值模拟系统做了简单的介绍,分析了风能资源数值模拟系统在我国各个风能资源丰富地带的应用,将我国风能资源数值模拟结果与实际观测资料进行了对比研究,对我国未来风能资源的开发利用提供参考。
关键词:风能资源;数值模拟;风能资源评估;应用中图分类号:Tk89 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0166-021 传统的风能资源评估方式传统的风能资源评估方式是基于气象站历年来的观测数据进行分析评估,或者在需要建设风力发电项目的地方安装测风塔进行一两年的观测再进行评估。
由于各地气象站基本处在城郊位置,地形与风电场地形差异较大,尤其在我国中部、东部、南部等复杂地形风电场,而地形又对风能的影响巨大,仅仅依靠气象站的观测数据不能真实反应该地区的风能情况,评估结果的准确性、科学性以及可靠性不能得到保障。
目前,风电场的开发主要利用测风塔进行风能资源观测,但需要投资建设多个测风塔,测风塔得出的数据周期时间比较长,通常需要一年至二年,甚至更长时间才能得出结论,且代表的区域范围有限,对于单个风电场来说,依靠多个测风塔数据进行分析能得出较为准确的结果,但对于大区域的风资源模拟及规划,需要大量的测风塔来作支撑,仅仅依靠测风数据开展资源评估工作将极大的降低了风能资源的使用效益,造成资源的大量浪费,且投资巨大,并不现实。
2 风能资源数值模拟系统为了能有效得出某地区风能资源在二三十年的分布状况,一般有两种风能资源数值模拟系统,第一种是MCP方法,将长时间的气象观测数据与短时间的风能资源数值模拟数据相结合,从而分析出该地区多年的风能资源分布情况。
第二种是基于空气动力学以及热力学原理,将动力与统计结果相结合的方式来进行数值模拟,这种分析方法首先需要根据大尺度气候背景场的类型进行分类,通过对气象观察数据进行分析,建立起相应的大尺度气候背景场具体类型,再结合地形信息,在大尺度气候背景场的条件下利用中尺度气象模式对受到地形影响的风能资源分布进行模拟,在对模拟结果进行统计分析计算,从而分析出该地区的风能资源情况,避免了原先的分析周期长、以及地形条件的限制。
高原型风力发电风轮叶片的紊流模拟与优化设计
高原型风力发电风轮叶片的紊流模拟与优化设计引言:随着环境保护和可再生能源的重要性的不断增加,风力发电作为一种清洁能源的形式得到了广泛的关注和应用。
高原地区作为风能资源丰富的地区之一,风力发电在这里具有很大的潜力。
而风轮叶片作为风力发电系统的核心部件,其设计与性能对发电系统的效率和稳定性具有重要影响。
本文将介绍高原型风力发电风轮叶片的紊流模拟与优化设计的相关内容,通过数值模拟和设计优化方法,从提高风轮叶片的功率输出效率、减小运动阻力、降低噪音以及提高其耐久性等方面进行研究。
1.紊流模拟紊流对风力发电系统的运行和叶片性能具有重要的影响。
通过模拟高原地区特定条件下的紊流特性,可以更好地了解风能资源的分布和风轮叶片面临的挑战。
紊流模拟一般使用计算流体力学(CFD)方法,其中最常用的模拟方法是数值模拟。
在进行紊流模拟之前,需要先获取高原地区风速和风向的数据,并根据这些数据对模拟进行参数设置。
在模拟过程中,需要考虑高原地区不同海拔、气象条件和周围环境对风场的影响,以获得准确的模拟结果。
2.风轮叶片的优化设计风轮叶片是风力发电系统中最重要的组成部分,其设计对发电效率和系统性能具有重要影响。
优化设计可以通过改变叶片形状、结构、材料以及叶片的旋转速度等来实现。
(1) 叶片形状的优化设计:根据紊流模拟的结果,可以对叶片的形状进行优化设计。
例如,在叶片前缘添加细微的凹槽或凸起,可以改善气动性能,减小运动阻力;在叶片后缘采用锯齿状设计,可以减小湍流脱落损失。
(2) 叶片结构和材料的优化设计:通过优化叶片的结构和材料,可以提高叶片的强度和刚度,减少振动和疲劳破坏。
例如,采用复合材料可以提高叶片的强度和刚度,同时降低叶片的重量,提高功率输出效率。
(3) 叶片的旋转速度优化:通过调整叶片的旋转速度,可以使风轮在不同风速下都能够正常工作,并最大程度地将风能转化为电能。
同时,还可以通过控制叶片的旋转速度来控制发电系统的输出功率。
青海风电可研究报告
青海风电可研究报告青海风电可研究报告一、研究背景近年来,随着环境保护意识的提高和新能源政策的推动,风电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了广泛的关注和应用。
青海作为中国风能资源最丰富的省份之一,具有巨大的风电发展潜力和优势。
因此,对青海风电资源进行可研究具有重要的意义。
二、研究目的本报告的目的是通过对青海风电资源进行可研究,探讨其发展前景和潜力,为青海风电产业的发展提供参考和建议。
三、研究方法1. 数据收集:收集青海省各地的风能资源数据,包括风速、风向等指标,并进行整理和分析。
2. 评估风电资源潜力:根据收集到的数据,采用风能资源评估模型,评估青海省各地的风电资源潜力。
3. 分析市场及政策环境:研究青海省的电力市场和政策环境,分析风电产业的发展前景和机遇。
4. 经济效益评估:基于评估的风电资源潜力和市场环境,进行风电项目的经济效益评估,包括投资回收期、内部收益率等指标。
四、研究内容1. 青海省风能资源概况:分析青海省各地的风能资源状况,包括风速、风向、气候条件等。
2. 青海省风电资源评估:利用评估模型,对青海省各地的风电资源潜力进行评估,得出风能潜力图和各地的风电开发优势。
3. 青海省风电产业发展前景:分析青海省的电力市场和政策环境,探讨青海风电产业的发展前景和机遇。
4. 青海省风电项目经济效益评估:根据评估的风电资源潜力和市场环境,进行风电项目的经济效益评估,以指导投资决策。
五、研究结论根据数据收集和分析,得出以下结论:1. 青海省具有丰富的风能资源,特别是西部地区风能资源潜力巨大。
2. 青海风电产业发展具有广阔的前景和机遇,政府对新能源的政策支持力度大。
3. 在经济效益评估方面,青海风电项目具有良好的投资回收期和内部收益率。
六、研究建议1. 加大对青海风能资源的调查和研究力度,进一步完善风能资源评估模型,提高评估的准确性。
2. 政府应进一步加大对风电产业的政策支持,为风电项目的开发和建设提供更多的支持和激励。
高原型风力发电风轮叶片的弹性形变特性分析
高原型风力发电风轮叶片的弹性形变特性分析简介:随着可再生能源的重要性逐渐增加,风力发电作为一种清洁能源的代表,受到了广泛的关注和应用。
在风力发电系统中,风轮叶片作为关键部件之一,对风能的捕捉和转换起着决定性的作用。
然而,由于高原地区的特殊地理环境和气候条件,高原型风力发电风轮叶片在工作过程中会面临一系列的挑战,其中之一就是弹性形变特性的分析。
背景:高原地区的海拔较高、气温较低、空气稀薄等因素会对风力发电系统产生较大的影响。
在这种环境下运行的风轮叶片会遭受到较大的气动载荷和气象条件的不稳定性,从而导致风轮叶片的弹性形变特性的变化。
因此,针对高原地区的风力发电系统,特别是风轮叶片的弹性形变特性进行分析,可以为设计和运维提供重要的参考。
弹性形变特性分析方法:风轮叶片的弹性形变特性主要包括叶片挠度、应变分布和谐振频率等参数。
为准确分析高原型风力发电风轮叶片的弹性形变特性,常用的方法有数值模拟和试验测试两种。
1. 数值模拟数值模拟方法是目前研究风轮叶片弹性形变特性的常用方法之一。
通过建立风轮叶片的有限元模型,可以模拟其在不同工况下的应力和应变分布,进而分析其挠度和谐振频率等参数。
在模拟过程中,需要考虑高原地区的气象条件、空气密度等因素的影响,并结合风力机的工作状态进行分析。
此外,根据风轮叶片的结构特点,可以采用不同的有限元模型,如梁模型或壳单元模型等。
2. 试验测试试验测试方法可以直接测量和记录风轮叶片在不同工况下的形变和振动数据,进而分析其弹性形变特性。
常用的试验方法包括静态加载试验和谐振频率测试等。
在高原地区进行风力发电系统的试验测试时,需要考虑海拔、气温和空气密度等因素的影响,并保持测试环境的一致性。
同时,应选择合适的测量仪器和传感器,并进行数据的准确采集和分析。
高原型风轮叶片弹性形变特性的影响因素:高原地区的气候条件和地理环境使得风力发电风轮叶片的弹性形变特性受到多种因素的影响。
1. 气象条件气象条件是影响风力发电系统的重要因素之一。
青海省风能及太阳能资源测试
青海省风能及太阳能资源测试
刘宏;李治明
【期刊名称】《可再生能源》
【年(卷),期】2005(000)004
【摘要】风能资源是重要的可再生能源,其利用完全依赖于风能资源的数
据.UNDP/GEF加速中国可再生能源商业化能力发展项目,在青海开展了风能及太阳能资源实测项目,以进一步促进青海的风能利用.文章介绍了此项目的实施情况,对测得的数据进行了处理,对测试点的风力资源情况做了初步分析.
【总页数】3页(P44-46)
【作者】刘宏;李治明
【作者单位】青海省新能源研究所,青海,西宁,810008;青海省新能源研究所,青海,西宁,810008
【正文语种】中文
【中图分类】TK8144;TK511
【相关文献】
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4.《青海省海西州太阳能资源普查及评估》项目通过验收 [J], 任德山
5.青海省副省长马建堂在调研建筑节能工作时指出:把推广太阳能资源与建筑节能结合起来 [J], 薛长福
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青海东部城市群一次沙尘天气中PM10的模拟
青海东部城市群一次沙尘天气中PM10的模拟谢启玉;何永晴;沈晓燕;朱宝文【摘要】利用WRF-Chem空气质量模式模拟研究了青海东部城市群2016年3月9日一次沙尘天气过程中PM10浓度的分布、演变特征,进行了模拟结果评估,检验了模式对沙尘天气中PM10的可预报性,并就气象因素与PM10的关系进行了探讨.结果表明:1)PM10浓度的日变化表现为典型的双峰型;2)除了受沙尘天气、混合层高度及风、相对湿度等气象要素的影响外,PM10浓度的变化还与当日大气垂直方向的温湿状态有密切的关系;3)模式可以较好地模拟温度和近地面风场,但对PM10的模拟数值偏小,且对极值没有表现出来,这对模式的进一步优化提出了更高的要求.【期刊名称】《青海农林科技》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】5页(P31-35)【关键词】PM10;模拟;沙尘天气;青海东部城市群【作者】谢启玉;何永晴;沈晓燕;朱宝文【作者单位】青海省西宁市气象台,青海西宁 810016;青海省西宁市气象台,青海西宁 810016;青海省气象科学研究所,青海西宁 810016;青海省西宁市气象台,青海西宁 810016【正文语种】中文【中图分类】X5131 引言以省会城市西宁为中心的青海东部城市群主要是指围绕西宁四周的青海高原东北部区域,主要包括西宁市(市区和辖属三县)、海东市北部(互助、平安、乐都、民和、化隆)、海北州东部(海晏、门源)及海南州北部(共和、贵德)地区,作为黄河上游主要的工业、农牧业集中区,这些地区的环境受到越来越多的重视,是青藏高原上环境重点保护区之一,也是青海省人口集中的区域,环境污染对人们的生活有较大的影响,因此研究该区域大气污染的预报方法具有现实意义。
WRF-Chem作为近年来发展较完善的大气环境模式,已被广泛应用于大气污染的模拟研究,该模式的最大优点是气象模式与大气化学传输模式的完全耦合。
许多学者利用WRF-Chem对我国不同地区(主要是华北、华东、华南地区)主要污染物的日变化及分布特征进行了模拟研究[1-7],并就模式在沙尘天气过程中的应用进行了探讨[8-9];Wang等[10]利用该模式研究了珠江三角洲地区由城市扩张引起的天气条件变化影响二次有机气溶胶生成的程度。
青藏高原微地形对极值风速的影响及其参数化模拟方法研究
青藏高原微地形对极值风速的影响及其参数化模拟方法研究李林;李卫林;王振宇;肖建设
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2009()6
【摘要】利用青藏高原铁路沿线1961-2006年7个气象台站和2003年9月-2004年9月7个野外观测点风资料,结合地理信息系统分析了青藏高原腹地微地形对极值风速的影响.通过地形因子的参数化处理,建立了极值风速随海拔和地形参数变化的拟合模型以精确推算复杂地形的极值风速,并利用临时观测点风资料对其进行了检验.结果表明,利用地理信息系统和地形参数化处理方法研究青藏高原微地形对极值风速的影响具有可操作性.
【总页数】5页(P1161-1165)
【作者】李林;李卫林;王振宇;肖建设
【作者单位】青海省气候中心;西北电力设计院;青海省气象科研所
【正文语种】中文
【中图分类】P461.3
【相关文献】
1.YSU边界层参数化方案中不同地形订正方法对地面风速及温度模拟的影响
2.考虑地形影响的台风混合气候极值风速分析方法研究
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5.实测风速分析模拟及微地形下杆塔风速修正方法
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青海省完成风能资源专业观测网建设
青海省完成风能资源专业观测网建设
无
【期刊名称】《青海气象》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】随着海拔4622米的五道梁站70米风能资源观测塔观测数据的于近日成功上传,标志着青海省气象部门承担的风能资源专业观测网建设全面完成,这对于推进青海省风能开发利用具有重要意义。
【总页数】1页(P69)
【作者】无
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P641.74
【相关文献】
1.从防雷的角度谈风能资源专业观测网测风塔建设 [J], 詹敏
2.基于风能资源专业观测网的风能资源评估 [J], 周青;李雁;裴翀;王曙东;郭雪星;乔贺
3.风能资源专业观测网新疆气象局中心站系统简介 [J], 王毅;侯俊;曹萌
4.风能资源专业观测网新疆气象局中心站系统简介 [J], 王毅;侯俊;曹萌
5.内蒙古风能资源专业观测网测风塔建设工程完工 [J],
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环境影 响评估与预测 、风能资源评估与预报 以及城市 或区域发展规划等领域 中 C l e 模块是美 国 E A推 a t m P 荐 的 由 Sg eerhC roai ( 在 是 E n i R sac op rt n 现 ma o ah T c . 。的子公 司 ) eh I n 开发的空气 质量扩散模 式 C lu a f p
代 化 石 燃 料 的其 它 新 能 源 风 能 是 一 种 发 展 最 快 WE A ) R S .对青 海 高 原北 部 2 0 0 9年 6月 1E一 0 0 t 2 1 的可 再 生 清 洁 能源 . 量 很 大 . 风力 发 电 是 目前 年 5月 3 储 且 1日的逐 时 风 能资 源进 行 数值模 拟 . 试得 尝 技 术 最 为 成 熟 、最 具 有 大 规 模 开 发 和 商 业 化 发 展 到 高 分 辨 率 (k 的风 能 资 源 分 布 状 况 , 析 不 同 1m) 分 前 景 的利 用 方 式 , 因而 得 到 越 来 越 多 的关 注 。风 能 区域 的风 能 资源 丰 富程 度 .以期 为高原 风 能规 模化
中的气象模块 a t Cl 是一个 网格化气象风场模式 . me 利
用质量守恒原理对风场进行诊断 .包含 了客观化 的参 数分析 、 陡坡地形 的参数化处理 、 地形影响下的动力 学 流体效应 、 特殊地形对大气流体的阻滞效应 、 辐散散度 图 1 青海 省测风塔 分 布示 意 图 () 1平均 风速 (E : V)
此外 .对 MM5C L T模 拟 的 7 m高 度 所 有 /A ME 0
青海 湖地 区、 三江 源北 部 及祁 连 山周 边地 区 , 平均 网格 点 的逐 时风 速和 风 向结果 进 行统 计 .得 到有 效 年 风速均 大于 8 m - 区大于 1.m 年平 均风速 小 时数 (3 2 ) /)图 2c 和 主导 风 向 的平 面 分 布 . 全 0 2O (~ 5m s( () ) 出现在 德 令 哈 戈壁 、 峻 、 兰 、 海 等海 拔 高 度 在 图 ( )结 果 显示 , 海高 原北 部 年有 效小 时数 可 达 天 乌 兴 略 , 青 30 m以上 的地 区 00 模拟 的风功率 密度空 间分 布特征 6 0 ~ 5 0 0 0 8 0 h之 间 .全 区年 主导 风 向基本 上 为 W 或
的不确定性 。
MM5 式是 美 国国家大 气研 究 中一 ( C R. a 模 t N A N-  ̄ ,
t n l e tro t op ee eerh  ̄ e ny a i i a ne r m sh r sac ) 1 n sl na o C f A R 1 P v
青海 高原 地形 复 杂 .受地 形 峡 管效应 及 高 压强 州立大学联合研制 的 .是一个完全 可压非静力 的中尺 包 动 劲 西风 动量下 传 的影 响 .高 原北 部有 常 年稳 定 的风 度天气 数值模 式 , 括质量 守恒方 程 、 量守 恒方程 、 水汽守恒方 程和气体状态 方程1 9 t 。模式 源. 具有 风能 开发 潜力 目前关 于 风能 资源 的研 究 多 热量守恒 方程 、
验 分析 .选 取 模 拟结 果 与 实况 分析 接 近 的方 案 . 最 后 确定 为 : 星边 界 层 参数 化 方 案采 用 MR 行 F方 案 , 水 汽参 数 化方 案 为 简单 冰相 显示 湿 方 案 . 云参 数 积 化方 案采 用 G el rl方案 . 射方 案 为云 辐射 方案 模 辐 式积 分步 长 为 6 s 0
(・ , pVk ) k i
诊 断计 算 . 到 lmx k 得 k lm分 辨率 的模 拟 结果 MM5
模 式 的初 始 场 和 边 界 条 件 采 用 全 球 环 流模 式 再 分 析资料 1 。1 N E . × .o C P资 料 : 0 同时 将 探 空 和地 面 观
式 中 :—— 为计 算时段 内风速序列 个 数 : n
的风资源 计算结 果进 行拼 图得 到青 海高 原北 部风 能 统计 观测 时段 内( 、 ) 风 向 出现 的小时数 , 以 年 月 各 除 资 源分布 图
3 风 能参数计 算方 法
总 的观测小 时数 即为各 风 向频率
4 模拟 结果分 析
评估 风 电场 的风能 资源状况 , 计算 体现 风能 需要
表 明, 青 海 湖地 区、 江 源北 部及 祁连 山 周边 地 区 7m 高度 年 平 均风 速 均 大 于 8O s 年 平均 风 功 率 密 环 三 0 . ~, m・ 度 均在 40 / 以上 . 0W m2 风能 资 源丰 富 , 以考虑 在 上 述地 区开展 加 密观 测, 青 海 高原 大 范 围开展 风 能 资源 可 为
分布 图。 以 7 m 高度 为例 , 图 2a中可 以看 出, m 0 从 () 7 其余 地 区风功率 密度 量值基 本在 (0 ~ 5 ) m 之 0 10 3 0 W/ z 高度 年平均 风速在柴 达木盆 地及东 部农业 区较 小 . 年 间 。
平均 风速一 般在 75 以下 . . m 大值 区主要集 中在环
然数值模拟并不能代替 现场观测 ,但利用数 值模 域性 风能 资源 评估 的数值 模 式系 统 .该 系统 主要 由
式 能 够 较 好 地 模 拟 低 层 大 气 风 场 分 布 ,可 以 弥 补 中尺 度气 象模 式 MM5和微尺 度诊 断模 式 C l tl a [ mes 以
观 测 资 料 的不 足 .尤 其 是 在 山 地 等 复 杂 地 形 区域 及 风 能资 源参 数计 算模 块组 成 的数 值 模 拟 .在 一 定 程 度 上 减 少 了风 能 资 源 评 估
乏候
青 气 @ 海象
青海高原北部风能资源 的高 分辨率数值模拟初探
刘 彩 红 马 占 良 李 红梅
( 青海省 气候 中心 , 宁 西
80 0 ) 10 1
摘 要 : 用风 能 资源数 值 模拟 评 估 系统 ( RAS, 青 海 高原 北部 复 杂 地 形条 件 下 的风 能 资 源状 况进 利 WE ) 对
评 估和 风 电场选 址提供 参 考依 据
关 键字 : 海 高原北部 ; 能 资源 ; 值 模拟 青 风 数
1 引言
集 中 于海上 区域 的模 拟0] 在高 原 的甚 少 . 文 利 -. 6而 本 用 中 国气 象 局 开 发 的 风 能 资 源数 值 模 拟 评 估 系统
随 着 能 源 危 机 的 到 来 .人 们 开 始 关 注 能 够 替 ( n E eg Reore Ases e t S s m, Wid n ry suc ssm n yt e
p k 月平均 空气 密度 ,= ,, 1 ; —— k l …, 2 2
n, k, i 第 k个 月的观测 小 时数 ; ——
v , —第 k 月 ( = , 1 ) ki — 个 k l 2 风速序 列 。 …, 平均风 功率 密度 的计 算应 采用 逐 时风 功率密 度
测 资料 加 入模 式 客 观分 析模 块 . 以提 高 模拟 的准 确 性 C l。模 式 运算 时采 用 的地 形资 料 为水平 分 辨 am t 率3 s的 S T R M3资 料 .下 垫 面类 型 资料 为 3s 平 0水 分 辨率 的 U G S S资料 通 过 多种参 数 化方 案模 拟试
48 —
为 了解 高 原北 部 风 资 源 的丰 富程 度 .对 MM5 /
艺候
. . |
青 气 @ 海象
C L T模拟 的 1 内逐 时 风速 及 风功 率密 度 结果 以上 . 大可 达 8 0 m . 模拟 区的 中东 部及 西 南 A ME 年 最 0 W/ /在 求平 均 . 出各 层 的年平均风 速和年 平均 风功 率密度 部 7 m高 度年 平 均 风功 率 密度 均 在 4 0 m 以上 . 得 0 0 W/ z
资 源 分 析 是 风 电场 建 设 的 基 础 ,对 分 析 开 发 风 电 发展 及 风 电场建设 提 供科 学 的参考 依据 场 的 可 行 性 、 电 设 备 选 型 、 设 规 模 、 设 效 益 风 建 建
等 至 关 重 要 和 观 测 时 间 长 度 方 面 的 限制 , 、 尺 度 数 值 模 式 中 小 2 模 式及模 拟 方 案
的平 均值 . 中 D 其 WP中 的为测 站各 月平 均 空气密 度 值 , 决于 当地 月 平 均气 温 、 平 均气 压 、 平 均水 取 月 月
汽压 , 算公 式如 下 : 估
12 6 7 1D 0. 7 e \ 一 38 p 1 0 036 l —+ 06t —而 J —
V E为 平均 风 速 。 i 风 速观 测 序 列 , 平均 V为 n为 () 均风 功率 密度 ( w ) 2年平 D p:
Dwp=
。
年 月 风速序 列个数 。 重嵌 套 . 网格 分 辨 率 分 别 为 2k 2 k 和 9ix 风 速计算 时段 内( 、 ) 7m ̄ 7m k n
7 1 5 1 相 连两 块 问重 合 率为 6 %. 用 每一 小 块 7x 4 . 0 运
t 平均气 温 ( 。 —— ℃) () 3 有效 时数 : 测风序 列 中风 速在 3 5 之 年 —2
( ) 向频 率 : 据 风 向观测 资料 , 1 方位 4风 根 按 6个
部 2小 块 进 行 模 拟计 算 ,格 点 数 分别 为 5 1 5 1 间的累计 小时数 4 4 、 x
.
式 中 :—— 空 气密度 ( g p k/ ) m
P ——平 均大 气压 (P ) ha:
e— —
平 均水 汽压 ( P ) ha;
MM 5取 1 进 行模 拟计 算 . 盖 了青海 高 原北 块 覆
部 的 1 个 风 能详查 点 ( 1 2 图 所示 ) a t 。C l 分东 、 me 西