“双碳”时期青海省风速及风能资源潜力评估

风能资源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径。本研究利用1961—2022年逐日风速站点观测资料,选取涵盖七个共享社会经济路径的五个CMIP6气候模式1995—2100年逐日风速数据,构建了青海省1 km水平分辨率的风能资源数据库,并分析该地区1961—2022年、“碳达峰”(2026—2035年)和“碳中和”时期(2056—2065年)风能资源的时空变化趋势。研究发现:(1)1961—2022年,青海省10 m高度年平均风速为3.06 m·s^(-1),风电机轮毂高度所在的100 m高度有效风功率密度为125.14 W·m^(-2),风能可利用天数达167天,风能资源西多东少,柴达木盆地和唐古拉山脉一带尤其是布尔汗布达山脉西部风能资源最丰富;(2)青海省风能资源总体呈减少趋势,风速以2.08%·a^(-1)的速率减小,有效高度风功率密度以1.40%·a^(-1)的速率减少,风能可利用天数以0.88%·a^(-1)的速率缩短;(3)2026—2035年和2056—2065年,青海省风速分别为2.52 m·s^(-1)(2.39~2.63 m·s^(-1))和2.49 m·s^(-1)(2.31~2.59 m·s^(-1)),相较于历史时期,分别减小了3.53%(2.34%~5.24%)和5.71%(5.21%~6.53%),有效风功率密度为50.28 W·m^(-2)(46.17~64.08W·m^(-2))和47.75W·m^(-2)(38.89~54.79W·m^(-2)),降低了10.20%(6.69%~14.91%)和15.79%(14.72%~18.32%),风能可利用天数为114天(105~124天)和111天(99~120天),缩短了7.58%(2.44%~11.05%)和10.73%(8.39%~13.55%);(4)2026—2035年和2056—2065年,相较于高辐射强迫情景(SSP3-7.0、SSP5-8.5),低辐射强迫情景(SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP4-3.4)下,青海省的风速可能高出1.75%和5.16%,风功率密度多5.23%和14.28%,风能可利用天数多3.32%和9.71%。总体而言,青海省西部特别是柴达木盆地和唐古拉山脉一带风能资源储量大、减幅小、降速低,存在较大开发利用潜力。本研究结果为风能资源开发提供理论依据,助推国家新能源产业高质量发展,践行绿色低碳理念。