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。     

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。     

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。     

肃北县大风气候特征分析

利用肃北国家气象观测站1973—2016年逐月风向、风速等观测资料,对肃北地区近44年大风日数、最大风速、平均风速及风向频率进行统计分析。结果表明,近44年,肃北县年平均大风日数21.0 d,总体呈增多趋势,春、冬季为大风多发季;年平均最大风速为15.6 m/s,冬季最大,春季次之,夏季最小,总体呈减小趋势,其中前30年显著减小,后14年显著增大;平均风速为2.7 m/s,最大出现在春季,冬季次之,夏、秋2季最小,平均风速年、四季变化总体均呈减小趋势;全年SSE向风最多,NW和SE向风次之,ENE、E、SW、WSW向风最少。     

1971—2010年盖州市地面风速变化特征分析

基于1971—2010年盖州市逐月地面风速资料,采用线性倾向估计法,分析其风速变化特征。结果表明:近40年盖州市年平均风速为3.0 m/s,最大为3.7 m/s(1980年),最小为2.6 m/s(2007年)。风速月变化呈双峰型,4月风速最大(4.0 m/s),11月次大(3.2 m/s),8月风速最小(2.4 m/s)。四季中春季风速最大(3.7 m/s),秋、冬季次之(2.9 m/s),夏季风速最小(2.7 m/s)。年平均和四季风速均呈弱减小趋势,年平均风速变化倾向率为-0.031 m/(s·10年),四季中春季风速变化倾向率最大,为-0.064 m/(s·10年),秋季最小,为0.001 m/(s·10年)。4个年代中风速先增大后减小,20世纪80年代风速最大(3.3 m/s),70年代和21世纪初的10年风速最小(2.9 m/s)。近10年风速呈弱减小趋势,变化倾向率为-0.018 m/(s·10年),但2008—2010年风速连续增大,应关注近年风速增大的后续趋势。生产上加强对春季大风的防范,沿海地区夏季偶有台风来袭,应及时关注天气变化,做好防护措施。     

安庆沿江河谷地区风能资源分析

利用安庆地区1971~2003年9个站点风速气候资料和2005年8月至2006年7月沿江河谷地区陈岭、白岭洲风塔精细资料,研究了安庆沿江地区风能资源特征。结果表明:风能分布存在区域差别,安庆沿江河谷地区(尤其是望江、宿松)环境风速比较稳定,西北部大别山区风速下降明显。全区风能普遍较高,受地形和气候共同影响,安庆市风能资源主要分布在沿江河谷西部,望江、宿松年平均风功率密度为80~90W/m2,年有效小时数超过3 600 h。对陈岭风塔风力数据的计算分析可以看出,其10 m高度处的年平均风速为3.93m/s,风能密度达到113 W/m2,50 m高度处年平均风速为5.46 m/s;年有效风力时数为6 600 h,年平均风功率密度294 W/m2,具有较高的开发价值。     

甘肃省乌鞘岭风的变化特征及大风日演变规律

利用甘肃省天祝县乌鞘岭站1971—2020年的逐日平均风速、风向及月大风日数资料,运用线性回归方法分析风要素的年、季、月变化特征及演变趋势。结果表明,乌鞘岭年平均风速呈波动减小趋势,气候倾向率为-0.015 m/（s·10年）;春季平均风速最大,冬季次之,夏、秋季较小,春、夏、冬三季平均风速呈减小趋势,秋季呈弱的增大趋势;月平均风速4月为高峰值,11月为低谷值。乌鞘岭年、季、月风向频率的变化相对一致,静风的风向频率均占8%左右,主导风向均包含北风（N）、西北风（NW）、北西北风（NNW）和南东南风（SSE）。乌鞘岭年大风日数呈波动减少趋势,气候倾向率为-0.883 d/10年;春季大风日数最多,夏、冬季次之,秋季最少,春、夏、秋三季大风日数呈减少趋势,冬季呈弱的增多趋势;月大风日数4月为高峰值,10月为低谷值。     

河西走廊中西部风能资源的时空分布特征及储量研究

[目的]探西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21307年1～12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较稳定,气候特征分布上无明显跳跃式变化;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／m^2以上,大部分地方在140w／m^2左右,大值地带在200w／m^2以上：垂直方向上风能随高度呈线性增长,平均每升高10nl风能约增加15w／m^2,50m层风能普遍大于240w／m^2。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依据。     

城市近地层风分布特征及其对大气污染的影响

本文选取郑州市气象局2014年逐日风速变化观测资料,对近地层10m、70m、100m分布特征进行分析。结果表明:近地层各高度风速逐月变化趋势基本一致,都呈增加—减少—增加趋势,其中近地层100m高度增加趋势要高于10m和70m高度风速变化。100m高度风速要高于70m和10m高度风速,即随着高度增加,近地层风速也逐渐增加;10m高度四季风速较小,其次是70m高度风速,100m高度在四季风速最大,这种变化同近地层高度风速逐月变化趋势一致,都是随着时间变化,风速随高度层不断发生变化;近地层10m高度风向以E为最多,WNW、ESE和ENE风向次之,70m高度上以WNW风向最多,100m高度以WNW风向为主,NE和W风向次之,随着高度增加,郑州近地层主导风向发生变化;风速越小越不利于大气污染物输送,特别是静风条件下极其不利,市区内堆积的大气污染物不断增多,最终影响空气质量。     

锦州及附近海上风差异特点对比分析

基于2014年9月至2015年8月锦州国家基本观测站及沿海8个锦州沿海加密自动站逐日及逐小时10 min平均最大风向、风速和极大风向、风速观测数据,统计分析了锦州站及沿海海域风的差异特点。结果表明,沿海大于等于6级以上的风明显多于锦州站,全年6级大风日数在半数以上,而极大风与锦州站差异不大;从沿海海域日最大风风速、日极大风风速与锦州站日最大风风速、日极大风速差值来看,日最大风风速差值较大,平均差为2.2 m/s;日极大风速差值较小,为1.1 m/s,且两者都存在随着风速等级的增大差值增大。其中,锦州风向为西南风和东北风时,日最大风风速和日极大风平均差值较大,分别为4 m/s和2 m/s左右,东南风和西北风差值较小,小于2 m/s。     

新安县大风气候特征及影响因素研究

选取新安县气象站2008—2017年风速、风向资料,利用线性回归法对新安县近10年大风气候特征及影响因素进行分析。结果表明,新安县近10年大风日数总体呈减少趋势,平均气候倾向率为-11.21 d/10年;月大风日数累计最多为12月,最少为9月;以冬季大风日数最多,夏季最少;新安县近10年平均风速呈减小趋势,气候倾向率为-0.56 m/(s·10年);W向大风最多,占全年的16.7%。新安县大风产生的天气形势种类很多,主要包括冷空气南下、东(南)高西(北)低形势、强对流天气3种。大风日数减少及平均风速减小的主要原因是全球气候变暖、人工植树造林及测站周边环境的影响。     

甘肃酒泉工业园区风能资源分析

采用数值模拟手段和GIS空间分析技术,利用2011年2～11月酒泉工业园区测风塔观测资料以及酒泉国家基准气候站历史观测资料,对酒泉工业园区风能资源进行综合分析。结果表明,2011年2～10月中旬酒泉工业园区50～100 m逐层平均风速均超过了3.0m/s(有效风速),满足了风力发电的风速要求,有利于风能的开发。     

泉州崇武沿海农村半世纪风变化特征分析

通过统计具有代表泉州沿海农村气候特征的崇武国家气候基准站1956～2008年的风资料,结果表明,泉州沿海农村全年及春季、冬季主风向为NE,次风向为NNE。秋季方向略有变化,主方向为NNE,次方向为NE。夏季主方向为WSW和SSW,两者频率相差无几。全年中,NNE的平均风速最大,达7.89m/s,其次为NE,与NNE仅相差0.11m/s。历年年、季平均风速均呈缓慢减小趋势,年大风日数也呈减少趋势。     

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。     

基于数值模拟的湖北省风能资源储量估算

选择2006年作为湖北省区域风能资源代表年,利用中尺度气象模式MM5和小尺度诊断模式CALMET组成的风能资源评估模式系统,模拟了代表年湖北省1 km水平分辨率下各高度层的风向风速,并以此为基础分析得到各风能资源参数,利用湖北省4座测风塔实测资料对模拟结果进行验证。给出了湖北省风能资源分布图,并对风能资源丰富地区进行了分区。结合GIS技术估算出湖北省50 m高度层风功率密度≥250 w/m2的面积为1 664.16 km2,风能资源储量为332.8万kW。最后给出了湖北省风能资源开发利用的建议。     

玉门气候变化对啤酒花的影响

[目的]研究玉门气候变化对啤酒花的影响。[方法]根据玉门镇气象站1953-2010年的气象资料,采用线性趋势和对比分析法,分析了玉门近58年的气候变化及其对啤酒花的影响。[结果]玉门气温、降水量均呈上升趋势,年平均气温上升速率为0.2℃/10a,年降水量增加速率为3.0 mm/10a。年日照时数呈减少趋势,减少速率为25.7 h/10a;年平均风速呈减小趋势,减小速率为0.3m/（s.10a）;无霜期有缩短趋势,积温呈增加趋势。玉门气候变化对玉门啤酒花的产量和质量均产生了一定影响,1989-2008年玉门饮马农场啤酒花单产量和甲酸含量的下降速率分别为543.8 kg/（hm2.10a）、0.5%/10a。[结论]该研究为啤酒花种植提供理论依据。     

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.     

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。     

近44年临夏地区风特征分析

利用1968～2011年临夏地区6个气象站风速风向观测资料,采用线性趋势分析、风向频率玫瑰图等方法,分析了临夏地区风速风向空间分布特征及风速的年际、季节、月际变化特征。结果表明,近44年临夏地区平均风速为1.4 m/s;春季最大,夏季次之,冬季最小;年平均最大风速为12.6 m/s,近44年年平均风速、最大风速均呈下降趋势,年平均大风日数在1.1～11.3 d;年内最多风向为N风,WSW、E风次之,WNW风最少。