風能資源

風能資源

風能資源,是一種清潔的可再生能源,是指由太陽輻射地球表面受熱不均,引起大氣層中受熱不均勻,從而使空氣沿著水平方向運動,空氣流動所形成的動能。是太陽能的一種轉化形式。科學、準確地估算我國風能潛力及其空間分布是國家對風能資源開發中一項極其重要的基礎性工作。

基本介紹

  • 中文名:風能資源
  • 外文名:wind energy resources
  • 特點:呈現地區的不均衡性
  • 風能密度:100W/m2
中國的風能資源,中國風力發電發展規劃構想,我國風能資源的形成及其分布,風能資源的科技利用,

風能資源,是一種清潔的可再生能源,是指由太陽輻射地球表面受熱不均,引起大氣層中受熱不均勻,從而使空氣沿著水平方向運動,空氣流動所形成的動能。,是太陽能的一種轉化形式,但風能開發利用的成本比太陽能開發利用的成本要低,它是可再生能源中最具開發前景的一種能源。
中國風能資源分布圖中國風能資源分布圖

中國的風能資源

我國幅員遼闊,海岸線長,風能資源比較豐富。據國家氣象局估算,全國風能密度為100W/m2,風能資源總儲量約1.6X105MW,特別是東南沿海及附近島嶼、內蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等部分地區,每年風速在3m/s以上的時間近4000h左右,一些地區年平均風速可達6~7m/s以上,具有很大的開發利用價值。有關專家根據全國有效風能密度、有效風力出現時間百分率,以及大於等於3m/s和6m/s風速的全年累積小時數,將我國風能資源劃分為如下幾個區域。
1、東南沿海及其島嶼,為我國最大風能資源區。這一地區,有效風能密度大於、等於200W/m2的等值線平行於海岸線,沿海島嶼的風能密度在300W/m2以上,有效風力出現時間百分率達80~90%,大於、等於8 m/s的風速全年出現時間約7000~8000h,大於、等於 6 m/s的風速也有4000 h左右。但從這一地區向內陸,則丘陵連綿,冬半年強大冷空氣南下,很難長驅直下,夏半年颱風在離海岸50km時風速便減少到68%。所以,東南沿海僅在由海岸向內陸幾十公里的地方有較大的風能,再向內陸則風能銳減。在不到100km的地帶,風能密度降至50W/m2以下,反為全國風能最小區。但在福建的台山、平潭和浙江的南麂、大陳、嵊泗等沿海島嶼上,風能卻都很大。其中台山風能密度為534.4W/m2,有效風力出現時間百分率為90%,大於、等於3 m/s的風速全年累積出現7905h。換言之,平均每天大於、等於3 m/s的風速有21.3h,是我國平地上有記錄的風能資源最大的地方之一。
2、內蒙古和甘肅北部,為我國次大風能資源區。這一地區,終年在西風帶控制之下,而且又是冷空氣入侵首當其衝的地方,風能密度為200~300W/m2,有效風力出現時間百分率為70%左右,大於、等於3 m/s的風速全年有5000h以上,大於、等於6m/s的風速在2O00h以上,從北向南逐漸減少,但不象東南沿海梯度那么大。風能資源最大的虎勒蓋地區,大於、等於3 m/S和大於、等於6m/s的風速的累積時數,分別可達7659h和4095h。這一地區的風能密度,雖較東南沿海為小,但其分布範圍較廣,是我國連成一片的最大風能資源區。
3、黑龍江和吉林東部以及遼東半島沿海,風能也較大。風能密度在200W/m2以上,大於、等於3m/s和6m/s的風速全年累積時數分別為5000~7O00h和3000h。
4、青藏高原、三北地區的北部和沿海,為風能較大區。這個地區(除去上述範圍),風能密度在150~200W/m2之間,大於、等於3 m/s的風速全年累積為 4000~5000h,大於、等於6m/s風速全年累積為3000h以上。青藏高原大於、等於3 m/s的風速全年累積可達6500h,但由於青藏高原海拔高,空氣密度較小,所以風能密度相對較小,在 4000m的高度,空氣密度大致為地面的67%。也就是說,同樣是8m/s的風速,在平地為313.6W/m2,而在4000m的高度卻只有209.3W/m2。所以,如果僅按大於、等於3 m/s 和大於、等於6m/s的風違的出現小時數計算,青藏高原應屬於最大區,而實際上這裡的風能卻遠較東南沿海島嶼為小。從三北北部到沿海,幾乎連成一片,包圍著我國大陸。大陸上的風能可利用區,也基本上同這一地區的界限相一致。
5、雲貴川,甘肅、陝西南部,河南、湖南西部,福建、廣東、廣西的山區,以及塔里木盆地,為我國最小風能區。有效風能密度在50W/m2以下,可利用的風力僅有20%左右,大於、等於3m/s的風速全年累積時數在2000h以下,大於、等於6 m/s的風速在15Oh以下。在這一地區中,尤以四川盆地和西雙版納地區風能最小,這裡全年靜風頻率在60%以上,如綿陽為67%,巴中為60%,阿壩為67%,恩施為75%,德格為63%,耿馬孟定為72%,景洪為79%。大於、等於3m/s的風速全年累積僅300h,大於、等於6m/s的風速僅20h。所以,這一地區除高山頂和峽谷等特殊地形外,風能潛力很低,無利用價值。
6、在4和5地區以外的廣大地區,為風能季節利用區。有的在冬、春季可以利用,有的在夏、秋季可以利用。這一地區,風能密度在50~100W/m2之間,可利用風力為30~40%,大於、等於3m/s的風速全年累積在2000~4000h,大於、等於6m/s的風速在1000h左右。下面介紹一下國家氣象局的有關專家關於我國風能區劃的劃分意見。採用三級區劃指標體系。第一級區劃指標:主要考慮有效風能密度的大小和全年有效累積小時數。將年平均有效風能密度大於200W/m2、 3~20m八風速的年累積小時數大於500Oh的劃為風能豐富區,用“Ⅰ”表示;將150~200W/m2、 3~20m/s風速的年累積小時數在3000~5000h的劃為風能較豐富區,用“Ⅱ”表示;將50~150W/m2、3~20m/s風速的年累積小時數在2000~3000h的劃為風能可利用區,用“Ⅲ”表示;將50W/m2以下、3~20m/s風速的年累積小時數在2000h 以下的劃為風能貧乏區,用“Ⅳ”表示。在代表這四個區的羅馬數字後面的英文字母,表示各個地理區域。
第二級區劃指標:主要考慮一年四季中各季風能密度和有效風力出現小時數的分配情況。利用1961~1970年間每日4次定時觀測的風速資料,先將483個站風速大於、等於 3m/s的有效風速小時數點成年變化曲線。然後,將變化趨勢一致的歸在一起,作為一個區。再將各季有效風速累積小時數相加,按大小次序排列。這裡,春季指3~5月,夏季指6~8月,秋季指9~11月,冬季指12、1、2月。分別以 1、2、3、4表示春、夏、秋、冬四季。如果春季有效風速(包括有效風能)出現小時數最多,冬季次多,則用“14”表示;如果秋季最多,夏季次多,則用“32”表示;其餘依此類推。
第三級區劃指標:風力機最大設計風速一般取當地最大風速。在此風速下,要求風力機能抵抗垂直於風的平面上所受到的壓強。使風機保持穩定、安全,不致產生傾斜或被破壞。由於風力機壽命一般為20~30年,為了安全,我們取30年一遇的最大風速值作為最大設計風速。根據我國建築結構規範的規定,“以一般空曠平坦地面、離地10m高、 3 0年一遇、自記10min平均最大風速”作為進行計算的標準。計算了全國700多個氣象台、站30年一遇的最大風速。按照風速,將全國劃分為4級:風速在35~40m/s以上(瞬時風速為50~60m/s),為特強最大設計風速,稱特強壓型;風速30~35m/s(瞬時風速為40~50m/s),為強設計風速,稱強壓型;風速25~30m/s(瞬時風速為30~40m/s),為中等最大設計風速,稱中壓型;風速25m/s以下,為弱最大設計風速,稱弱壓型。4個等級分別以字母a、b、c、d表示。根據上述原則,可將全國風能資源劃分為4個大區、30 個小區。
各區的地理位置如下:
Ⅰ區:風能富豐區ⅠA34a—東南沿海及台灣島嶼和南海群島秋冬特強壓型。ⅠA21b—海南島南部夏春強壓型。ⅠA14b—山東、遼東沿海春冬強壓型。ⅠB12b—內蒙古北部西端和錫盟春夏強壓型。ⅠB14b—內蒙古陰山到大興安嶺以北春冬強壓型。ⅠC13b-c—松花江下遊春秋強中壓型。
Ⅱ區:風能較豐富區ⅡD34b—東南沿海(離海岸20~50km)秋冬強壓型。ⅡD14a—海南島東部春冬特強壓型。ⅡD14b—渤海沿海春冬強壓型。ⅡD34a—台灣東部秋冬特強壓型。ⅡE13b—東北平原春秋強壓型。ⅡE14b—內蒙古南部春冬強壓型。ⅡE12b—河西走廊及其鄰近春夏強壓型。ⅡE21b—新疆北部夏春強壓型。ⅡF12b—青藏高原春夏強壓型。
Ⅲ區:風能可利用區ⅢG43b—福建沿海(離海岸50~100km)和廣東沿海冬秋強壓型。ⅢG14a—廣西沿海及雷州半島春冬特強壓型。ⅢH13b——大小興安嶺山地春秋強壓型。ⅢI12C—遼河流域和蘇北春夏中壓型。ⅢI14c—黃河、長江中下遊春冬中壓型。ⅢI31c—湖南、湖北和江西秋春中壓型。ⅢI12c—西北五省的一部分以及青藏的東部和南部春夏中壓型。ⅢI14c—川西南和雲貴的北部春冬中壓型。
Ⅳ:風能欠缺區ⅣJ12d—四川、甘南、陝西、鄂西、湘西和貴北春夏弱壓型。ⅣJl4d—南嶺山地以北冬春弱壓型。ⅣJ43d—南嶺山地以南冬秋弱壓型。ⅣJ14d—雲貴南部春冬弱壓型。ⅣK14d—雅魯藏布江河谷春冬弱壓型。ⅣK12c—昌都地區春夏中壓型。ⅣL12c—塔里木盆地西部春夏中壓型。

中國風力發電發展規劃構想

1中國風能資源儲量及其分布
1.1儲量中國氣象科學研究院根據全國900多個氣象站的歷年平均風功率密度繪製全國年平均風功率密度分布圖。該圖反映了全國風能資源分布狀況,以及各個地區風能資源潛力的多少。全國風能資源儲量估算值是指離地10m高度層上的風能資源量,而非整層大氣或整個近地層內的風能量。全國的儲量是使用求積僅逐省量取了年平均風功率密度200W/m2的面積後,計算出每一省的風能儲量。中國10m高度層的風能總儲量為32.26億kw,這個儲量稱作“理論可開發總量”。實際可供開發的量按上述總量的1/10估計,並考慮風能轉換裝置風輪的實際掃掠面積,再乘以面積係數0.785(即lin直徑的圓面積是邊長1m的正方形面積的0.785倍),得到中國陸地10m高度層實際可開發的風能儲量為2.53億kw。 2000年全國電力裝機規模約為3億kw,略高於估算的全國離地10m高實際可開發的風能資源儲量,這表明我國風能資源非常豐富。但是必須進行風能資源詳查,探明具有經濟開發價值的裝機容量。另外,中國東部沿海地區水深2~15m的海域面積非常巨大,海上風能資源測量必須著手進行。由於海上風速比陸上更高,湍流更小,更接近中國東部電力負荷中心,因而中國海上風電開發前景更加廣闊。
1.2分布在中國,風能資源豐富的地區主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。這些地區缺少煤炭及其他常規能源,並且冬春季節風速高,雨水少;夏季風速小,降雨多,風能和水能具有非常好的季節補償。另外在中國內陸地區,由於特殊的地理條件,有些地區具有豐富的風能資源,適合發展風電,比如江西省都陽湖地區以及湖北省通山地區。
2中國風電發展應考慮的因素
2.1風能資源了解風能資源情況對估算風電場發電量以及評估潛在的效益非常重要。對風電場而言,風電機組年利用小時數最低要求為2000小時,即單機容量為600kw的風電機組年發電量不能低於1200MW心才具有開發價值。當風電場風電機組平均年利用小時數達到2500小時,風電場具有良好的開發價值;當風電機組平均年利用小時數超過3000小時,為優秀風電場。
2.2電網條件當風電裝機容量不超過當地電網總容量的10%時,風電不會影響電網的質量。但是由於風的隨機性,風電不能調度,因而它也不可能替代常規裝機容量以滿足負荷要求。風電產生的電量可以替代煤電產生的電量,以便減少污染氣體排放。一般風能豐富的風場距離現有電網較遠,規劃時應考慮接入系統的成本,與電網的發展相協調。
2.3交通風能資源豐富的地區一般都在比較偏遠的地區,比如山脊、戈壁灘、草原和海島等,必須拓寬現有道路並新修部分道路以滿足大部件運輸,其中有些部件可能超過30m。
2.4經濟問題隨著技術發展,風電成本逐步降低。但目前中國風電上網電價比煤電等高出0.3~0.4元/kw·h。對一個裝機容量為100MW,年發電量為250GW·h的風電場而言,當地電網消費者每年需要多付出0.75~l.00億元購買風電。雖然這是保護環境的代價,但對那些經濟發展緩慢、電網比較小、電價承受能力差的省份和自治區,過多發展風電將會造成嚴重的負擔。
2.5風電機組國產化降低風電成本的方法包括優選場址、規模開發、風電場最佳化設計和通過設備招標選擇機型外,另一個非常重要的方法是降低風電機組成本,因為它占風電場初始投資的比例非常大,約占60~70%。儘量採用國內製造的部件,在達到與進口設備同等質量的條件下。爭取成本下降15%,這將大大減小風電和常規煤電電價的差距。
2.6環境問題風力發電不排放任何污染物質,特別是在減排COZ氣體方面能起重要作用,應儘可能充分利用風能資源。風電場產生的噪音和景觀問題在中國影響很小,因為風電機組離居民點都比較遠。
2.7海上風電場海上風能資源豐富而且穩定,歐洲己經建成幾個示範海上風電場,取得在海洋中建造風電機組基礎和向陸地輸電的經驗,丹麥制定了建設400萬kw海上風電場的規劃,有5 個裝機容量為10萬kw到15萬kw的海上風電場項目開始實施。中國東部沿海岸上風能源不夠豐富,岸外風能潛力很大,應開始對資源儲量進行勘測,初選近期有開發價值的場址,為在不久的將來發展海上示範項目做準備。
2.8融資中國已建成的風電場中,許多風電場是利用國家經貿委技改項目貼息貸款以及國外政府提供的軟貸款。由於它們貸款利率低,還貸期長,因而還貸期上網電價比較低。將來軟貸款逐步減少,使用商業銀行貸款利率高,還貸期短,將導致還貸期上網電價比較高,制約風電大規模開發。
2.9社會問題總體說來,社會對風電和其它可再生能源對減排溫室效應氣體的作用還了解甚少,需要加強宣傳。隨著經濟的發展,環境保護的要求日益嚴格,有關立法機構應制定具體鼓勵再生能源發展的法律,在全國範圍體現公平負擔的原則,分攤風電與常規火電的價差。
2.10 政策初期激勵風電發展的政策是行政性的,如允許併網、收購全部電量、還本付息電價、網內攤銷等,使業主有可能向銀行貸款建風電場,風電與常規火電的價差甚至由電力局系統的利潤承擔。對風電比較重視的省區政府允許將風電的價差攤到全省的平均銷售電價中;但是,相對於風能貧乏的省份,在風能豐富的省份,用戶需要支付更多的電價用於風電。目前急需制定政策,制定出按污染排放量分配比例,由全國所有省區共同承擔。同時各省應根據當地風能資源條件制定風電最高上網電價,以利於有效開發風能資源,降低成本。
3 21世紀國中國風電發展規劃構想
中國從1986年建立第一個風電場起到1994年電力部出颱風電併網和還本付息電價的規定,風電場是利用本國政府撥款或外國政府贈款建設的,主要對風電併網技術的可行性進行示範。在1995年由電力部主辦的北京國際風能會議上,正式提出2000年底我國風電裝機規模為1000MW的目標。目前各省電力公司已經成為投資風電項目、成立風電公司的主體。融資方式有來自國家經貿委“雙加工程”的貼息貸款,有來自許多國家的優惠軟貸款以及一些商業銀行貸款。全國風電裝機容量從1994年的29W增加到2000年底的344MW。與1995年電力部提出的目標相比,少了許多。從許多有關的省電力公司那裡得知,到2000年底可以獲得資金的項目達到960MW,說明資金短缺不是中國風電發展的障礙。只有對環境保護更加重視,制定更多激勵政策,我國風電才能在ZI世紀大規模發展。目前,風電上網電價高於煤電部分只在省級範圍內分擔,風電應該在那些風能資源豐富、火電廠溫室氣體排放多、經濟發展快,電價承受能力強的地區優先發展,比如廣東、福建和浙江省。但是目前這些地方市場經濟比較發展,電價高的風電得不到應有的重視,而電網平均電價很低的新疆和內蒙自治區風電卻發展快。由於當地電網容量和負荷小、電價承受能力差,再擴大風電規模從總體上看對當地經濟發展不利,這種狀況應當改變。
在2001年到2005年期間,應加強東北三省、內蒙東部、河北北部及整個沿海陸地島嶼的風能資源詳查,找出能夠建設4000MW風電場的場址,並開始對岸外海上風能資源進行普查,找到幾個可以建設示範海上風電場的場址。政府將鼓勵採用國產機組建設風電場的業主,以貼息的方式補償國產機組示範風電場的風險,開拓市場拉動國內總裝和零部件製造業,提供批量生產和改進產品的機會,降低機組成本。在現行政策條件下,到2005年底全國裝機預計達到1500MW。在2006年到2010期間,國內製造的整機和零部件成本較低,在新增容量中將占70%,如果減排溫室氣體的環境保護壓力加大,國家出台全社會分攤風電價差的政策,全國風電裝機規模也許能達到3000MW~5000MW,並建造一座海上示範風電場。風電以其良好的環境效益,逐步降低的發電成本,必將成為ZI世紀中國重要的電

我國風能資源的形成及其分布

朱瑞兆中國氣象科學研究院
我國風能資源的分布與天氣氣候背景有著非常密切的關係,從我國風能資源分布圖上可以清楚看出,我國風能資源豐富和較豐富的地區主要分布在兩個大帶里。
1.三北(東北、華北、西北)地區豐富帶,風能功率密度在200~300瓦/米2以上,有的可達500瓦/米2以上,如阿拉山口、達坂城、輝騰錫勒、錫林浩 特的灰騰梁等、可利用的小時數在5000小時以上,有的可達7000小時以上。這一風能豐富帶的形成,主要是由於三北地區處於中高緯度的地理位置有關。
冬季(12-2月)整個亞州大陸完全受蒙古高壓控制,其中心位置在蒙古人民共和國的西北部,從高壓中不斷有小股冷空氣南下,進入我國。同時還有移動性的高壓(反氣旋)不時的南下,這類高壓大致從四條路經侵入我國。一條是源於俄羅斯的新地島,經西北利亞及蒙古人民共和國進入我國,由於是西北向稱為西北路徑;第二條源自冰島以南洋面,經俄羅斯、哈薩克斯坦,基本上是自西向東進入我國新疆,稱為西路經;第三條源自俄羅斯的太梅爾半島,自北向南經西北利亞、蒙古人民共和國進入我國,稱為北路經;第四條源於俄羅斯貝加爾湖的東西伯利亞地區,進入我國東北及華北一帶,稱為東北路經。這四條路經除東北路經外,一般都要經過蒙古人民共和國,當經過時蒙古高壓得到新的冷高壓的補充和加強,這種高壓往往可以迅速南下,進入我國。
由於歐亞大陸面積廣大,北部地區氣溫又低,是北半球冷高壓活動最頻繁的地區,而我國地處歐亞大陸東岸,正是冷高壓南下必經之路。三北地區是冷空入侵我國的前沿,一般在冷高壓前鋒稱為冷鋒,在冷鋒過境時,在冷鋒後面200km附近經常可出現大風就可造成一次6~10級(10.8~24.4m/s)大風。對風能資源利用來說,就是一次可以有效利用的高質量大風。
從三北地區向南,由於冷空氣從源地長途跋涉,到達我國黃河中下游再到長江中下游,地面氣溫有所升高,使原來寒冷乾燥氣流性質,逐漸改變為較冷濕潤的氣流性質,(稱為變性)也就是冷空氣逐漸的變暖,這時氣壓差也變小,所以,風速由北向南逐漸的減小。
我國東部處於蒙古高壓的東側和東南側,所以盛行風向都是偏北風,只視其相對蒙古高壓中心的位置不同而實際偏北的角度有所區別。三北地區多為西北風,秦嶺黃河下游以南的廣大地區,盛行風向偏於北和東北之間。
春季(3~5月)是由冬季到夏季的過渡季節,由於地面溫度不斷升高,從4月開始,中、高緯度地區的蒙古高壓強度已明顯的減弱,而這時印度低壓(大陸低壓)及其向東北伸展的低壓槽,已控制了我國的華南地區,與此同時,太平洋副熱帶高壓也由菲律賓向北逐漸侵入我國華南沿海一帶,這幾個高、低氣壓系統的強弱、消長卻給我國風能資源有著重要的作用。
在春季這幾種氣流在我國頻繁的交綏。春季是我國氣旋活動最多的季節,特別是我國東北及內蒙一帶氣旋活動頻繁,造成內蒙和東北的大風和沙暴天氣。同樣地江南氣旋活動也較多,但造成的卻是春雨和華南雨季。這也是三北地區風資源較南方豐富的一個主要的原因。全國風向已不如冬季風那樣穩定少變,但仍以偏北風占優勢,但風的偏南分量顯著的增加。
夏季(6~8月)東亞地面氣壓分布開勢與冬季完全相反。這時中、高緯度的蒙古高壓向北退縮的已不清楚,相反地印度低壓繼續發展控制了亞州大陸,為全年最盛的季節。大平洋副熱帶高壓等時也向北擴展和向大陸西伸。可以說東亞大陸夏季的天氣氣候變化基本上受這兩個環流系統的強弱和相互作用所制約。
隨著太平洋副熱帶高壓的西伸北跳,我國東部地區均可受到它的影響,在此高壓的西部為東南氣流和西南氣流帶來了豐富的降水,但由於高、低壓間壓差小,風速不大,夏季是全國全年風速最小的季節。
夏季大陸為熱低壓、海上為高壓,高、低壓間的等壓線在我國東部幾呈南北向分布的型式,所以夏季風盛行偏南風。
秋季(9~11月),是由夏季到冬季的過渡季節,這時印度低壓和太平洋高壓開始明顯衰退,而中高緯度的蒙古高壓又開始活躍起來。由於冬季風來的迅速,且穩定維持,不像春季中夏季風代表冬季風那種來回進退的型式。此時,我國東南沿海已逐漸受到蒙古高壓邊緣的影響,華南沿海由夏季的東南風轉為東北風。三北地區秋季已確立了冬季風的形勢。各地多為穩定的偏北風,風速開始增大。
2.沿海及其島嶼地豐富帶。年有效風能功率密度在200瓦/米2以上,將風能功率密度線平行於海岸線,沿海島嶼風能功率密度在500瓦/米2以上如台山、平潭、東山、南鹿、大陳、嵊泗、南澳、馬祖、馬公、東沙等。可利用小時數約在7000-8000小時,這一地區特別是東南沿海,由海岸向內陸是丘陵連綿,所以風能豐富地區僅在海岸50km之內,再向內陸不但不是風能豐富區,反而成為全國最小風能區,風能功率密度僅50瓦/米2左右,基本上是風能不能利用的地區。
沿海風能豐富帶,其形成的天氣氣候背景與三北地區基本相同,所不同的是海洋與大陸兩種截然不同的物質所組成,二者的輻射與熱力學過程都存在著明顯的差異。大氣與海洋間的能量交換大不相同。海洋溫度變化慢,具有明顯的熱隋性,大陸溫度變化快,具有明顯的熱敏感性,冬季海洋較大陸溫暖,夏季較大陸涼爽,這種海陸溫差的影響,在冬季每當冷空氣到達海上時風速增大,再加上海洋表面平滑,摩擦力小,一般風速比大陸增大2-4m/s。
東南沿海又受台灣海峽的影響,每當冷空氣南下到達時,由於狹管效應的結果使風速增大,這裡是我國風能資源最佳的地區。
在沿海每年夏秋季節都可受到熱帶氣旋的影響,當熱帶氣旋風速達到8級(17.2m/s)以上時,稱為颱風。颱風是一種直徑1000km左右的圓形氣旋,中心氣壓極低,颱風中心0-30km範圍內是颱風眼,颱風眼中天氣較好,風速很小。在颱風眼外壁天氣最為惡劣,最大破壞風速就出現在這個範圍內,所以一般只要不是在颱風正面直接登入的地區,風速一般小於10級(26m/s),它的影響平均有800~1000km的直經範圍,每當颱風登入後我國沿海可以產生一次大風過程,而風速基本上在風力機切出風速範圍之內。是一次滿發電的好機會。
登入颱風每年在我國有11個,而廣東每年登入颱風最多為3.5次,海南次之2.1次,台灣1.9次,福建1.6次,廣西、浙江、上海、江蘇、山東、天津、遼寧合計僅1.7次,由此可見,颱風影響的地區由南向北遞減、對風能資源來說也是南大北小。由於颱風登入後中心氣壓升高極快,再加上東南沿海東北~西南走向的山脈重疊,所以形成的大風僅在距海岸幾十公里內。風能功率密度由300w/m2銳減到100w/m2以下。
綜觀上述,冬春季的冷空氣、夏秋的颱風,都能影響到沿海及其島嶼。相對內陸來說這裡形成了我國風能豐富帶。由於台灣海峽狹管效應的影響,東南沿海及其島嶼是我國風能最佳豐富區。我國有海岸線18000多公里,島嶼6000多個,這裡是風能大有開發利用的前景的地區。
3.內陸風能豐富地區,在兩個風能豐富帶之外,風能功率密度一般在100w/m2以下,可以利用小時數3000小時以下。但是在一些地區由於湖泊和特殊地形的影響,風能也較豐富,如鄱陽湖附近較周圍地區風能就大,湖南衡山、安徽的黃山、雲南太華山等也較平地風能為大。但是這些只限於很小範圍之內,不像兩大帶那樣大的面積,特別是三北地區面積更大。
青藏高原海拔4000m以上,這裡的風速比較大,但空氣密度小,如在4000m的空氣密度大致為地面的67%,也就是說,同樣是8m/s的風速,在平原上風能功率密度為313.6w/m2,而在4000m只為209.9w/m2,而這裡年平風速在3~5m/s,所以風能仍屬一般地區。

風能資源的科技利用

我國自主研發的免費、可靠的公共風能與氣象服務平台——FreeMeso,已上線運行。該平台以MapGIS三維平台為基礎,將基礎地理數據、遙感影像數據、風功率圖譜數據等在同一平台進行融合處理,最終實現了風能數據三維可視化展示、風站巨觀選址、風暴氣象預警預報等功能,為用戶提供了直觀、實時風能參數,並提供風氣象預警服務。可對風電場建設前期的巨觀選址進行篩選、效益評價等管理。在風機選址過程中,大規模風機的科學布設最為關鍵。該平台可自動量算風機之間的距離,並根據後台設定的安全距離參數,對排布、選址的合理性進行自動驗證,如果距離超出安全範圍,則給出提示或建議,確保最佳選擇方案。系統還可以自動獲取添加風機位置的經緯度、高程、以及對應高度的風速、年發電量等信息,並根據添加的相關數據,自動計算出風場的建設成本,同時計算出年發電總量、年折減後發電總量和年總收益,最終推算出所規劃風場20年的總收益,為建設風場提供數據依據和科學的指導。

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