朝阳燕山湖区风电厂风能资源评价

[目的]研究辽宁朝阳燕山湖区的风能资源情况。[方法]2006年4月实测风塔,历时1年,实测10、30、60m的风向和风速,详细计算和分析风能资源的各参数,评价朝阳燕山湖区的风能资源。[结果]燕山湖风电场塔高60、30、10m处的年平均风速订正后分别为4.7、4.2、3.8m/s,年、月平均风速随高度增高而增大。燕山湖风场以WSW风为主导风向,出现的频率为13%,其次为NW风,出现的频率为10%～12%,偏S风为主导能量风向。塔高60m处3m/s风速出现频率最高;塔高30、10m处2m/s风速出现频率最高。各梯度风速变化呈单峰型,均以10:00～20:00风速最大,4:00～8:00风速最小。实测塔高60m处的3～25m/s有效风力时数在5151h以上,年平均风能密度在140W/m2以上。[结论]燕山湖区风能资源较为丰富,适宜建设风电场,具有一定的开发利用价值。     

江孜县风能资源特征分析

采用2006—2012年近7年江孜气象站逐时测风资料,分析了近年来该地区风速、风向以及风能资源状况,结果表明:江孜县2006—2012年平均风速日变化、年变化特征明显,一日中午后至傍晚风速较大,其他时段风速较小;一年中冬半年风速较大,下半年风速较小;11.6 m/s以上风速段出现频率为0,0.5～3.5 m/s的等级风出现频率较高;静风频率最大,其次是东风和东北偏东风;江孜县年平均风功率密度仅为12.6 W/m2。     

江孜县风能资源特征分析

采用2006—2012年近7年江孜气象站逐时测风资料,分析了近年来该地区风速、风向以及风能资源状况,结果表明:江孜县2006—2012年平均风速日变化、年变化特征明显,一日中午后至傍晚风速较大,其他时段风速较小;一年中冬半年风速较大,下半年风速较小;11.6 m/s以上风速段出现频率为0,0.5～3.5 m/s的等级风出现频率较高;静风频率最大,其次是东风和东北偏东风;江孜县年平均风功率密度仅为12.6 W/m2。     

山东昌邑沿海风能资源特征

运用昌邑北部沿海100 m高度测风铁塔2006年1~12月逐时测风资料,分析了当地风力资源状况及风的垂直变化特征,并与昌邑气象站累年风资料进行对比分析;同时分析了测风塔不同高度风速日、年变化及风向频率的年变化;计算分析了测风塔不同高度平均风速、有效风功率密度、有效小时数、Weibull双参数及年有效风能等风能资源参数;估算了目前常用风力发电机年发电量及其随高度的变化情况。结果表明:该地区风能资源丰富,具有较高的风电开发潜力。     

博州风能资源研究

由于博州特殊的地理位置和地形特点,风力资源丰富,对博州风能资源进行初步观测和评估,为开发风力资源提供科学依据。观测结果表明,博州不仅阿拉山口风口及沿线风力资源丰富,而且赛里木湖东岸、博河河谷上游、鄂河河谷中游风力资源也十分丰富。这些地区有效风力出现小时数占全年70%左右,均在5 000 h以上,平均有效风功率密度均在200 W/m2以上,属于风能丰富区,且风能的品质较好,有利于风机稳定运行,具备很好的风电开发价值。     

金昌地区风能资源分布特征及开发潜力分析

利用2005～2009年间金昌境内4个测风点的实测资料和气象站相应时段的气象资料,对风能资源评估参数进行了计算,初步分析了金昌地区的风能资源特征及开发潜力。结果表明:芨岭滩和南山坡在10 m高度处年平均有效风能密度分别为148.4和129.8W/m2,年有效风累积小时数均超过5 000 h,风能资源较为丰富。风速随高度的升高而增大,50 m高度处的年平均有效风能密度较10 m高处多70%。上述两地具有较为明显开发价值,适合建设大型风电场。     

安徽省安庆地区2004～2008年低空风特征研究

[目的]对安徽省安庆地区2004～2008年低空风特征和规律进行研究。[方法]利用安庆站2004～2008年L波段雷达探空气象资料,从风速廓线图、风向玫瑰图分析安庆低空风的特征。[结果]地处长江中下游的安庆,受季风影响显著,风季节变化明显。近地层常年盛行东北风,年平均出现频率为34.6%,静风频率相对较高,年平均达18.5%,夏半年西南风频率显著增多;从700 m向高空逐层风向频率分布相对分散,至3 000 m高度以西风为主。从风速廓线图上反映700 m以下风速随高度显著增大,700～2 000 m风速随高度变化相对缓慢,冬季从2 000 m以上有风速急剧增大现象。[结论]总结出安徽省安庆地区近几年的风速廓线特征和风向频率特征,可为当地空气污染及气候评价提供依据。     

黑龙江省东部地区风能资源数值模拟误差分析

利用MM5＋ CALMET模型对黑龙江省东部地区2009年6月～2010年5月进行风能资源数值模拟,并与3座测风塔实测风速进行误差对比分析.结果表明,在10 m处,各测风塔年平均风速模拟值小于实测值,10 m以上,年平均风速模拟值大于实测值;模拟风速频率在2 ～5 m/s小于实测风速频率,在6～ 10 m/s大于实测风速频率,＜10 m/s与实测风速频率基本相当;模型对风向的模拟效果不如对风速的模拟效果,虽然70 m高度模拟主导风向与实测风主导风向基本一致,但模拟值与实测值相差较大;模型对风能频率的模拟效果优于对风速频率与风向频率的模拟.     

大凌河朝阳县城区段风速特征分析

为了新能源开发利用,掌握区域性风能资源变化特征,采用朝阳气象站1953—2014年气候资料,运用气候分析诊断技术,研究大凌河朝阳县城区段近62年风速变化趋势。结果表明,年、季节平均风速明显减小。其中,年平均风速线性减小0.7 m/s,春、夏、秋、冬4季分别减小1.2、0.2、0.6、0.8 m/s。有效风速(3~25 m/s)小时数每年减少约20 h。风速减小对风能开发不利,但2006—2014年风速有所回升,接近历史平均水平。研究结果可为新能源开发、风电场设计提供参考。     

固原风能资源研究

由于固原市位于六盘山核心区域,对风力资源进行评估,为开发风力发电提供依据.研究结果表明,固原市六盘山风力资源丰富,有效风力出现小时数占全年77％左右,达到6700 h以上,平均有效风功率密度为186 W/m,属于风能丰富区与较丰富区之间,且风能的平稳性能较好,利于风机运行,风电开发价值潜力巨大.     

河西走廊中西部风能资源的时空分布特征及储量研究（摘要）

[目的]探讨河西走廊中西部风能资源的时空分布特征及储量。[方法]利用河西走廊中西部10个气象观测站1955～2007年风速气象资料和2007年～12月专用风塔精细资料,研究了该区域内风能资源的分布特征及其储量。[结果]河西走廊中西部环境风速相对比较稳定,气候特征分布上无明显的跳跃式变化;风能资源分布存在明显的地域性差别,瓜州县和玉门市附近存在1个风能大值区;区域内风能普遍较高,10m高度层内风能密度在100w/m2以上,大部分地方在140w/m2左右,大值地带在200w/m2以上;垂直方向上风能随高度呈线性增长,平均每升高10m风能约增加15w/m2左右,50m层风能普遍大于240w/m2。河西走廊中西部风能存在明显的日、年变化,3～5月是风能密集阶段;距地面高度10m处风能在10：00前后处于低值,从11：00以后不断增大,到18：00前后达到日最大,然后逐渐减小。区域内年有效风速时数普遍在6200h以上,大值区接近7600h。[结论]为河西走廊中西部风能的开发利用提供了理论结据。     

北京市十三陵林场油松林地表火行为模拟

目的油松林是华北地区典型针叶林分,易发生森林火灾。通过对油松林地表火行为模拟研究可以为森林可燃物管理,林火预防及扑救提供科学依据。方法本研究以北京市十三陵林场油松林为研究对象,通过野外调查地表枯死可燃物(1、10、100 h时滞)和灌层可燃物,记录林分因子(第1枝下高、树高、林龄和胸径)和环境因子(坡度、坡向和海拔)。结合内业实验测可燃物含水率和热值,利用火行为模拟软件BehavePlus5.0,对1 h时滞可燃物设定不同含水率和风速值,模拟所研究林分地表火蔓延速度、火线强度、火焰高度以及单位面积发热量4个重要的火行为指标。结果1、10、100 h时滞和灌层可燃物占总可燃物载量比分别为78%、5%、4%和13%。基于实测可燃物载量和含水率,油松林地表火蔓延速度平均值为2.1 m/min,火线强度平均值为270 kW/m,火焰高度平均值为0.95 m单位面积发热量平均值为7 139 kJ/m2。油松林1 h时滞可燃物载量显著高于10 h时滞和灌层可燃物载量。在1 h时滞可燃物含水率为6%,风速为40 km/h的强风和干旱天气条件下,油松林地表火蔓延速度平均值为15.1 m/min,火线强度平均值为3 278.5 kW/m,火焰高度平均值为3.1 m,单位面积发热量平均值为12 337.5 kJ/m2。结论油松林内1 h时滞细小可燃物载量高于其他类型可燃物载量。地表火蔓延速度慢,火强度低,火焰高度低于第一枝下高,在正常天气条件下容易被扑灭。模拟结果表明油松林在低含水率的条件下,风速会显著增加地表火蔓延速度,难以人为扑灭,需清理地表可燃物,降低火险。      

柞水地区冬季低空风场分析

根据2005年1月20日至2月4日在柞水地区进行的大气边界层探测试验得到的资料,分析了该地区的低空风场随高度的垂直分布特征以及随时间的演变特征。结果表明:柞水地区冬季低空盛行风向随高度的变化明显,从地面到150 m高度内,盛行风从偏西北风逐渐转为偏东南风。而在150 m高度以上的大气层均为盛行偏东风或偏东南风。冬季低空平均风速随高度变化,在地面到100 m高度层风速随高度的增加变化较快,而在100 m以上的风速随高度的变化较小。风速随时间的分布,在11:00至14:00左右整层大气存在一个风速相对较小的区域,随后风速开始增大。在17:00至20:00左右整层大气存在一个风速相对较大的区域,在17:00 600 m高度左右风速达到最大,为2.3 m/s。     

防城港市沿海风能资源分析

利用防城港市港口站1992~2006年逐日逐时风速观测资料和白龙、企沙站经模式计算延长逐日逐时风速资料,计算分析防城港市沿海地区有效风速时数、平均有效风能密度和总风能密度,结果表明,防城港沿海地区的风能资源比较丰富,具有开发利用价值。     

垂直轴风力机直驱热泵压缩机匹配特性研究

风能供热是多风寒冷地区,减少雾霾有效途径之一。针对垂直轴风力机直驱热泵压缩机系统,分析300 W垂直轴风力机输出和开启式涡旋压缩机输入扭矩及功率特性,研究不同风速下垂直轴风力机与开启式涡旋压缩机特殊匹配特性。根据效率理论分析匹配特性,系统选型设计时垂直轴风力机输出功率应略高于压缩机所需输入功率,通过选择合理变速比,获得垂直轴风力机设计参数,实现系统按额定工况运行。为风能供热系统参数选型提供理论参考。     

风沙环境下防风挡沙墙复变作用规律的风洞模拟

  目的  风沙防护是干旱环境下人类基础设施建设和维护的关键工程问题之一,为探明不透风防风阻沙措施风沙运移的变化规律,筛选特殊风沙区域防护体系构建合适设置参数。  方法  采用风洞模拟对不同风向夹角条件下防风挡沙墙的气流速度场、风沙流结构以及沙粒阻截率/输导率的变化规律进行研究。  结果  （1）迎风侧模型4倍障高处始终为气流急剧变化的拐点,且不随着指示风速的变化而变化;当指示风速小于10 m/s,背风侧弱风区或静风区的范围随着指示风速的增大而增大,大于12 m/s则呈相反规律;同一指示风速作用下,随风向夹角的增大有效防护范围逐渐增加。（2）迎风侧积沙主要集中于近地表0 ~ 10 cm,平均占总输沙量的85.31%;45°、60°、75°与 90°4 种风向夹角条件下背风侧输沙量主要集中在20 ~ 30 cm高度范围内,分别占总输沙量的71.25%、88.75%、85.25%、86.00%。（3）背风侧0 ~ 10 cm高度层沙粒截留随指示风速的增加而增加,75°夹角时最大,平均为95.64%;10 ~ 30 cm高度层沙粒输导随着指示风速的增加有增大趋势,45°夹角时最大,平均为81.09%。  结论  指示风速的变化对防风挡沙墙气流速度场变化规律影响不显著,而对背风侧弱风区或静风区的范围影响较大,75°时有效防护范围最佳;迎风侧输沙量随高度的增加逐渐减少,背风侧随高度的增大呈现出先增加后减少的变化趋势;作为防风阻沙措施风向夹角应设置为75°左右。