江苏省海上风电资源利用现状分析

随着传统能源可供使用量的锐减和人们环保意识的提高,世界各国逐渐把注意力放在新能源开发和建设上。相较于陆上风电,海上风电因不占用土地资源、发电量大、风速高、风能资源丰富等优点,得到了世界各国的推崇。位于中国东部沿海的江苏省每年创造生产值约占国内生产总值的10%,能源消耗的与日俱增导致可供使用的资源逐渐匮乏,势必影响其进一步发展。在分析江苏省海上风电发展的背景、基本特点和开发利用条件、空间布局基础上,论述江苏省海上风电在技术难度、规划编制、投资和运维成本、管理制度方面存在的问题,并提出对策与建议。

ENVISAT星载合成孔径雷达反演风场在江苏近海风场研究中的应用初探

为了弥补海上风的常规直接观测资料较少的不足,探索将合成孔径雷达(Advanced Synthetic Aperture Radar,ASAR)观测资料用于风场研究,以江苏近海为研究对象,利用沿海地面观测数据和2008年11幅ASAR影像反演获得的风速和风向进行对比,并将卫星反演风场同化至数值模式,分析对海上风场模拟效果的改进。结果表明:ASAR影像反演的海面风场和地面实测吻合度较高,可以作为没有直接风观测的海上区域的补充。风速反演值略大于观测值,均方根误差为1.8 m·s^(-1),83.6%的站点偏差在±2 m·s^(-1)之内;风向反演值比观测值偏北,均方根误差为39.3°,41.8%的站点偏差在±22.5°之内。将反演风场同化至WRF模式后,提高了海上风场的模拟效果,风速均方根误差1月降低至0.9 m·s^(-1),7月降低至1.6 m·s^(-1);风向均方根误差1月降低为57.3°,7月降低为50.6°。

2016年苏北近海风场和波浪场多时间尺度变化的数值模拟研究

利用高分辨率的大气和波浪数值模式,模拟了2016年苏北近海的风场和波浪场,并与卫星高度计资料、散射计风场、再分析资料以及实测浮标资料进行了比较,验证了模式的准确性。基于这套模式结果,系统地分析了江苏近海的风场和波浪场的多时间尺度变化:季节变化、日变化以及季节内变化(台风、寒潮)。分析结果表明:苏北近海海域的风速、有效波高和涌浪在冬季和秋季较大、春季和夏季较小;冬季盛行西北风,常浪向为西北向,夏季盛行东南风,常浪向为东南向。风场和波浪场还具有显著的日变化特征,且日变化存在季节变化规律,离岸越近海域日变化特征越明显。同时,江苏近海还会经历季节内尺度的强天气过程的影响,比如台风和寒潮。

基于Sentinel-1A数据在广东省近海海面风场反演应用

采用基于风条纹提取风向的方式,利用地球物理模式函数,基于Sentinel-1A数据,通过CMOD5模型反演2017年3、5、7、12月份广东省近海海域风场。将反演结果与实测数据对比,风速普遍比实测风速大,风速反演的平均绝对误差为1.98m/s,均方根误差为2.74m/s,相关系数为0.8。其中3、5、7月的风速较为接近,且平均绝对误差和均方根误差都<2m/s,而12月份平均风速>8m/s,实测数据与卫星过境时间不完全匹配,导致平均绝对误差和均方根误差都偏大。哨兵一(Sentinel-1A)影像反演结果整体上与实测数据相一致,验证了COMD5反演模型适用于广东省近海高分辨率海洋风场反演,可为下一步估算广东省风能资源储量提供可能。

海上风电磁场对12种海洋生物存活率与行为的影响

海上风电磁场主要由风电场运行中海底电缆产生,其对海洋生物产生的影响目前研究报道较少。为了掌握风电磁场是否对临近海域及养殖环境中的海洋生物产生影响,本研究以如东龙源风电示范区为例,选取江苏近海常见12种海洋生物,通过实验方法研究不同磁场强度(试验Ⅰ:1.00 m T;试验Ⅱ:0 m T、(0.045±0.01)m T、(0.20±0.01)m T、(0.90±0.01)m T、(4.05±0.01)m T、对照(自然地磁场))下,风电磁场对鱼、虾、蟹和贝类的存活、行为等方面的影响。结果表明:当磁场为1.00 m T时,黑鲷存活和行为在短期内(21 d)受磁场影响明显,试验组与对照组存活率差异显著(P<0.05),磁场撤销后14 d内无显著性差异(P>0.05);试验Ⅱ中,受试生物(黑鲷、半滑舌鳎、文蛤)的存活率仅在(4.05±0.01)m T磁场暴露下的试验组与对照组差异显著(P<0.05);受试生物(纵肋织纹螺、半滑舌鳎、天津厚蟹)的行为在(4.05±0.01)m T磁场下试验组与对照组间均存在差异显著(P<0.05)。由此可见:短期内(21 d),风电磁场对几种海洋生物的存活、行为有一定的影响,撤销磁场后影响消失。