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江苏省风能资源评估方法的研究

汪婷  
【摘要】: 随着常规能源的减少及其大量使用对环境的破坏、对空气的污染等问题的出现,开发利用风能资源日趋重要。合理准确的评价风能资源潜力是对其开发利用的前提,鉴于基本气象观测站点分布稀少的现状,充分利用自动站观测资料对提高评估精度是必要的。但自动站风速时间序列较短,前人在对温度、降水等气象要素的短期观测资料方面已取得一定进展,本研究在此基础上探讨了风能参数的短序列订正方法。 根据边界层气象学知相邻气象站的风速比值受湍流强度和下垫面粗糙度差异影响。基本站风速越大,相邻两站受地转风影响越大,局地影响越小,故自动站与基本站的风速比值就越小,两站风速大小越接近。用逆函数拟合同期(2005)逐时比值,得到自动站与邻近基本站风速的相关关系,进而求得代表年自动站的风速。由于相邻两站相同时期受到的天气系统相同,故其统计关系在不同年份保持稳定。因此可利用平均风速与风能密度的统计关系求得各代表年自动站的平均风能密度。计算结果表明:应用该订正方法订正年平均风速,其平均误差百分率为3.38%:用基本站作为假设自动站对其作平均气候状况下的订正,再与自身观测值比较,得到年平均风速订正的平均误差百分率为7.13%,风功率密度订正的平均误差百分率为13.26%,最大误差百分率为21.98%,最小误差百分率为4.46%,订正效果较为理想。最后加入自动站资料得到风能密度分布形式。该分布形式反映了精细风能分布信息,特别是沿海及河岸地区,比仅用67个基本站得到的风能密度分布效果理想。本研究结果为风能资源评估工作提供了科学依据。 另外,本文还探讨了适合江苏地区的风能参数插值方法,结果表明克里格插值方法效果较为理想。由此得到全省风能资源分布概况:风能资源由沿海向内陆减少,连云港沿海及南通如东沿海风能资源极为丰富。


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