福建省沿海风力资源特性分析

岩土工程
·勘测

福建省沿海风力资源特性分析

福建省沿海风力资源特性分析


朱伟强
(福建省电力勘测设计院
,福建　福州
350003)


摘　要
:利用已有气象资料
,通过福建沿海自然地理、气候特征论述
,沿海风速时空分布、风向频率特
点分析研究
,对指导风电场场址选择、测风点位置确定将起到积极作用。
关键词
:沿海
;风力资源
;特性分析
中图分类号
:
(Fujian ElectricPowerSurvey &Design Institute,
TV12 文献标识码
Resources in Fujian Coast
: 1B 文章编号
: 167129913 (2006) 0120033204

The Characteristic Analysis ofW ind Power

ZHU Wei2qiang
Fuzhou　350003, China)

Abstract: According to the existed meteorological data, research on the Fujian coast physical geography, the cli2 mate characteristic elaboration, the coastal wind speed space and time distribution, the wind direction frequency
characteristic1Thispaperwillinstructthewindelectricfieldsiteselection, theanemographypositiontogetuptothe
positive role1 Key words: Coast; W ind power resources; Characteristic analysis1

随着风电规模化和产业化发展
,兆瓦级风的地理和季节特点
,风能资源丰富
, 3000多公
机技术不断成熟
, “十一五
”期间
,我国风电发里海岸线一年四季风力强劲
,风能蕴藏量大
,
展将迎来一个难得的发展机遇。我省近几年在是全国风能资源最丰富的地区之一。
平潭长江澳、东山乌礁湾、莆田南日岛、漳浦
六鳌等风电场相继并网发电
,对改善福建电网
2　自然地理概况
能源结构
,保护生态环境
,减少二氧硫排放等福建省地处中国的东南沿海
,本省的戴云
起到很好经济和社会效应
,如何充分利用我省山脉与台湾的中央山脉接近平行
,中间夹着台
风能资源优势
,选择好风电场场址
,进行风电湾海峡
,狭管效应明显。特殊地理位置和海陆
前期测风工作
,有必要对福建沿海风力资源特配置造就了显著季风气候。
性进行分析研究。
福建省沿海
,介于东经
117°03′～120°38′,
1　概　述
北纬
23°25′～27°25′之间
,背靠鹫峰山
,戴云山

脉
,面对浩瀚无垠的东海和台湾海峡
,范围包

风作为一种气候资源
,既给人类带来气象括沿海二十二个县、市沿海陆地
,滩涂
,及大
灾害
,同时也给人类带来很好经济利益
,福建大小小岛屿。陆地部分地形西高东低北高南低
,
沿海受地理
,地形影响
,风速、风向具有独特丘陵和海蚀台地居多
,在众多岛屿中
,较大的


3收稿日期
: 2005212219
　作者简介
:朱伟强
(19622),男
,福建莆田人
,工程师。


电力勘测设计
2006年
02月第
1期
33



冬季型向夏季型过渡的

时期。初春,高空仍为
西风带所控制,地面仍受冷高影响,但这一时
冬季型向夏季型过渡的时期。初春,高空仍为
西风带所控制,地面仍受冷高影响,但这一时
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福建省沿海风力资源特性分析

有海坛岛、东山岛、南日岛。整个海岸带呈东
北～西南走向
,南北直线距离
535km,西海岸
带曲折
,岸线长度为
3051km ,弯曲度为
6 ∶1,
因而沿岸港湾众多
,较大的港湾有二十二个
,
以兴化湾、三都湾为最大
,沿海海岸多由岩石
构成
,也有沙岸
,泥岸和红树林海岸
,滩涂面
积三百多万亩。闽江、九龙江、晋江、木兰溪、
交溪和霍童溪等水系都经海岸入海。


3　福建沿海气候特征

福建沿海地处亚热带
,其中闽江口以北为
中亚热带
,闽江口及以南地区为南亚热带
,气
候受台湾海峡两侧山脉的影响和季风环流的制

约,同时受海洋的调节,具有典型的亚热带海
洋性季风气候特征。
春季(3～6月) ,是欧亚大陆大气环流由
次回跳,脊线重新回到25°N ,西风带南压,冷
空气又开始南下,气温明显下降,夏季宣告
结束。
秋季(10～11月) ,是大气环境由夏季型
向冬季型转变时期。10月上旬,副高背线进一
步回跳到22°N附近,南支西风建立,东亚大槽
加深,地面冷高楔伸向华南,北方冷空气的南
下已具有周期性,冷空气虽不太强,但由于南
北气压梯度大,往往可以出现明显的降温和大
风天气。秋季天气形势的一个其本特征是存在
于南海的副高强盛时,天气晴朗少雨,容易出
现干旱。
冬季(12～2月) ,西太平洋副高已远离本
福建上空盛行西风,地面完全置于大陆冷
沿海地区处于冷高楔的东南
冷高气南侵时常出现东北大风天气。冬
期环流特征已明显与冬季不同
,高空已很少有
大的西风槽脊活动
,冷空气主要由中纬度西风
波动引导扩散南下影响本区
,与开始活跃起来
的暖湿气流会合产生降水
,形成本地区的春雨。
该季节大陆冷气因势力渐弱
,海洋暖气团开始
活跃
,但因海洋的影响
,气温回升速度缓慢
,
雨日较多但雨量一般不大
,常有局部暴雨
,强
风
,冰雹等强对流天气出现
,较强冷空气南下
时会出现
“倒春寒
”
,沿海尚可出现寒潮天气。


5～6月份为梅雨期
,降水集中
,暴雨频繁
,易
于出现洪涝。
5月份
,由于空气湿度大
,且沿岸
冷水势力尚强
,暖空气活动时有利于平流雾的
生成
,成为本区的多雾季节。

夏季
(7～9月
),副热带高压在本区气候
形成中占有重要地位
,主要天气是副高控制下
的晴热干旱天气
,台风袭击下的狂风暴雨天气
和辐合区制约下的局部性雷雨天气。
6月下旬至
7月

中旬
,一方面由于冷空气极副高阻于江淮一
带
,另一方面由于副高位置仍然偏南
,台风不
易进入福建
,使得出现一段晴热少雨天气
,7月
下旬
,副高脊线进一步北跳至
30°N附近
,福建
上空转为偏东风
,福建沿海进入台风盛期。在
副高位置偏北时
,东风波也可带少量降水
,范
围一般仅限于沿海地区。夏未
,副高出现第一

34 电力勘测设计
2006年
02月第
1期

季本区的一个重要天气事实寒潮
,它是由于乌
拉尔山阻塞高压崩溃东移
,推动前部冷空气大
举爆发南侵所致。寒潮出现时
,沿海地区会出
现强劲的东北风
,北、中部可出现霜
,偶有下
雪
,南部也可引起较强降温。

季风环流带来四季的周而复始
,表现出福
建沿海地区的季风气候特征。同时也反映出沿
海风力资源特性。


4　福建沿海风力资源特性分析

影响风力资源因素很多
,主要有风向、风
速及分布
,当然气温、气压也有一定影响
,本
文着重对福建沿海风向、风速时空分布进行
分析。


411　风向的变化特征

福建属亚热带季风气候区
,盛行风向的主
要趋势是
:9月至翌年
5月多东北风
,6～8月
多为东南风或西南风。沿海地区受季风和台湾
海峡走向影响
,年最多风向
NE～ENE,频率为


25%～40%。风向季节变化如下
:

冬季控制福建的天气系统主要是冷高压脊
,
盛行偏北风
,特点是盛行风向稳定
,沿海及沿
海岛屿尤其显著
;

春季是冬季向夏季过渡季节
,风向的特点
是
:盛行风向不如冬季稳定
,沿海岛屿仍以偏
北风为主
;


区,
高楔的控制之下,
边缘,

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福建省沿海风力资源特性分析

夏季整个环流形势与冬季相反
,受副高压由偏南风转向东北风为主
,沿海地区静风开始
控制
,盛行风向从春季的偏北风或偏南风
,转减少
,沿海地带的偏北风频率北部比南部明显。
向偏南为主
,东南风频率是全年最多的季节
;根据统计各代表站各月主要风向和频率


秋季是夏季与冬季的交替季节
,风向逐渐(%)列表
1。

表
1　各代表站各月主要风向和频率

可以得出福建沿海平均风速随着远离海岸迅速减小
,随后变化
大部地区以偏北风为主
,沿海地区较为明显
,不大
,内陆地区年平均风速及其变化都很小
,
南部与北部静风频率明显差异。
年平均风速
3m /s以下。沿海地区因台湾海峡
412　风速时空变化特点狭管效应
,加上海面空气阻力小
,年平均风

站名
月份
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
风向和频率/%
年均
东山
NE, C NE, C NE, C NE, C NE, C SSE, C SSW , C SSW , C NE, C NE, C NE, C NE, C NEC
41, 2 40, 3 34, 4 27

, 7 23, 5 19, 4 21, 5 14, 7 21, 4 35, 2 37, 1 39, C 27, 4
崇武
NNE, C NE, C NE, C NE, C NE, C SSW , C SSW , C SSW , C NNE, C NNE, C NNE, C NNE, C NNE, C
37, 4 36, 5 32, 6 26, 8 24, 5 23, 4 37, 4 17, 7 29, 4 45, 2 47, 2 41, 3 28, 5
福瑶岛
NE, C NE, C NE, C NE, C NE, C NE, C SW , C SW , C NE, C NE, C NE, C NE, C NE, C
40, 3 41, 2 36, 2 28, 4 28, 5 26, 7 37, 3 15, 3 31, 3 42, 2 42, 2 36, 2 30, 3
平潭
NNE, C NE, C NE, C NE, C NE, C SSW , C SSW , C SSW , C NNE, C NNE, C NNE, C NNE, C NNE, C
52, 3 47, 5 36, 5 25, 8 25, 6 25, 4 33, 4 20, 6 29, 5 53, 2 58, 2 52, 3 34, 4
表1所列风向和频率,
年平均风速
,以海岛为最大。年平均风速多数在
6m /s以上
,各主要代表站平均风速
速与距海岸线的远近和海拔高低有密切关系。列表
2。

表
2　各主要代表站各月平均风速

观测站
月 份
年均仪高
/m1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
月平均风速
/m / s
漳浦
711 616 517 612 514 418 413 317 511 716 715 719 610 10
石狮
611 617 513 510 319 518 516 418 711 719 715 710 611 10
崇武
810 810 619 518 516 514 515 419 616 817 910 813 619 10
莆田埭头
711 714 615 514 512 418 515 510 512 716 811 714 613 10
长乐
(午山
) 611 610 513 416 413 4140 416 412 514 710 713 616 515 10
平潭
716 715 616 518 514 515 518 513 617 817 911 812 619 10
南日岛
912 917 714 610 615 510 610 417 814 918 1210 911 718 10
福瑶岛
713 715 712 619 614 710 814 710 811 811 810 718 715 10

风速的季节变化特点是
:沿海变化大
,从
表
2可以看出
,在沿海及海岛地区
,秋季、冬
季受冷高压影响
,平均风速最大
,夏季受副热
带高压控制
,平均风速最小
,最大风速季节差

异可达
24m /s,且风速差异呈从北向南增大
;

风速的日变化
,福建由于位处沿海丘陵地
带
,所以
,山区谷地内山谷风和临海地区海陆
风比较明显。风的日变化在沿海地区是由于海


电力勘测设计
2006年
02月第
1期35



岩土工程
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福建省沿海风力资源特性分析

陆热力性质的差异造成的
,引起以天为周期的
日变化
,白天风从海洋向陆地吹
;晚上
,风从
陆地吹向海洋
,称之海陆风。在福建沿海
,上
午由陆风开始转为海风
,风速逐渐加大
,午后


14时左右为最大
,傍晚又逐渐转为陆风
,清晨
陆风达到最强
,综合各有关主要代表站观测成
果
,沿海地区的风速日变化有以下特点
:

(1)风速一般日出后开始增大
,至午后
2～3时最大
,然后开始变小
,日落后迅速减小
,
夜间减小较慢
,至凌晨风速最小。相对而言沿
海地区日变化幅度较小。
(2)风速日变化与季节的规律相一致
,沿
海夏季风速的变化最大
,春季日变化最小
,冬、
5　结　语

沿海地区年变化
,秋、冬季风盛行期

间月
平均风速大
,且变化幅度较小
,风向稳定
,基
本上为东北风或东北偏北。春、夏季月平均风
速
,相对秋冬季而言
,其值较小
,但月平均风
速仍在
5m /s以上
,风向相对稳定
;风速日变化
显著
,海陆风表现突出
,海陆风在各季节的表
现不同。冬、秋季风盛行季节
,由于东北风向
或东北偏北占主导地位
,风速大
,风速的日变
化不大
,风向稳定而十分清楚。冬秋季福建水
电处在枯水期
,而沿海地区此时季风又是盛行
所以开发福建沿海


风电意义重大。
期恰好风电刚好补给电网
,
秋季日变化比较均匀。


(3)另据观测统计
,海上风速最大值出现
在清晨
6时
,最小值出现在下午
2时。和沿海参考文献
:
陆地变化相反。这主要与海陆冷热源出现有关。
[1]鹿世瑾
1福建气候
, 19991
信　息
本刊
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本刊主要发行对象为
:
11全国电力行业工程咨询、勘测设计企业
;
21全国电力工程施工单位、电力产品制造企业、大专院校、科研院所
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31赠送相关电力行业主管部门、协会、专业委员会
;
41其他行业工程咨询、勘测设计企业
;
51免费在电力行业年会、展览会、研讨会等活动中派送。

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02月第
1期