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风能资源和风电场开发(二)——我国风能资源分布和影响分布的气象条件

北极星风力发电网  来源:北极星电力网    2014/3/5 8:56:39  我要投稿  

北极星风力发电网:1. 我国风能资源分布

我国属于地球北半球中纬度地区,在大气环流的影响下,分别受副极地低压带、副热带高压带和赤道低压带的控制,我国北方地区主要受中高纬度的西风带影响,南方地区主要受低纬度的东北信风带影响。

我国地域辽阔,陆地最南端纬度约为北纬18度,最北端纬度约为北纬53度,南北陆地跨35个纬度,东西跨60个经度以上。我国独特的宏观地理位置和微观地形地貌决定了我国风能资源分布的特点。我国在宏观地理位置上属于世界上最大的大陆板块――欧亚大陆的东部,东临世界上最大的海洋――太平洋,海陆之间热力差异非常大,北方地区和南方地区分别受大陆性和海洋性气候相互影响,季风现象明显。北方具体表现为温带季风气候,冬季受来自大陆的干冷气流的影响,寒冷干燥,夏季温暖湿润;南方表现为亚热带季风气候,夏季受来自海洋的暖湿气流的影响,降水较多。

按照陆地与海洋的距离划分,我国可分为南部沿海地区、东南部沿海地区、东部沿海地区、中部内陆地区、西部、北部和东北部内陆地区。

南部沿海地区在东北信风带和夏季热低气压的影响下,主风向为东风和东北风,由于夏季低气压的气压梯度较弱,因此风力不大,风能较小。

东南部沿海地区与台湾岛在台湾海峡地区形成独特的狭管效应,而该地区又正处于东北信风带,主风向与台湾海峡走向一致,因此风力在该地区明显加速,风力增大,风能资源丰富,具有较好的风能开发价值。

东部沿海地区基本上处于副热带高压控制,气压梯度小,同时,该地区又受海洋性气候的影响,大风持续时间短且不稳定,风能资源开发潜力一般。

中部内陆地区由于所处地理位置条件的限制,冬季来自北方的冷空气难以到达这里,夏季受海洋性气候的影响较小,同时由于该地区地势地形复杂和地面粗糙度变化较大,不利于气流的加速,因而风能资源比较贫乏。

西部、北部和东北内陆地区主要包括新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、东北三省、山西北部、陕西北部和河北北部地区,这些地区纬度较高,处于西风带控制,同时冬季又受到北方高压冷气团影响,主风向为西风和西北风,风力强度大,持续时间长,同时这些地区海拔较高,风能衰减小,因此,具有较好的风能开发价值。

我国对风能资源的观测研究工作始于20世纪70年代,中国气象局先后于20世纪70年代末和80年代末进行了两次全国风能资源的调查,利用全国900多个气象台站的实测资料给出了全国离地面10m高度层上的风能资源量。据资料介绍,当时我国的风能资源总储量为32.26亿kW,陆地实际可开发量为2.53亿kW,近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW。

根据中国气象局于2004-2006年组织完成的最新的第三次全国风能资源调查,利用全国2000多个气象台站近30年的观测资料,对原有的计算结果进行修正和重新计算,调查结果表明:我国可开发风能总储量约有43.5亿kW,其中可开发和利用的陆地上风能储量有6-10亿kW,近海风能储量有1-2亿kW,共计约7-12亿kW。

2009年12月中国气象局正式公布全国风能资源详查阶段成果数字为陆上50m高度潜在开发量约23.8亿千瓦,近海5-25m水深线内可装机量约2亿千瓦。

2. 我国主要的风能丰富区

图1是我国有效风能密度分布图,深颜色显示了风能丰富地区的分布。

图1 中国有效风能密度分布图(W/m2)

(1)“三北”(东北、华北、西北)风能丰富带

该地区包括东北3省、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏、新疆等省区近200千米宽的地带,是风能丰富带。该地区可设风电场的区域地形平坦,交通方便,没有破坏性风速,是我国连成一片的最大风能资源区,适于大规模开发利用。

(2)东南沿海地区风能丰富带

冬春季的冷空气、夏秋的台风,都能影响到该地区沿海及其岛屿,是我国风能最佳丰富带之一,年有效风功率密度在200瓦/平方米以上,如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等地区,年可利用小时数约在7000至8000小时。东南沿海由海岸向内陆丘陵连绵,风能丰富地区距海岸仅在50千米之内。

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