地域性气候条件下自然通风的有效时数分析

近年来居住建筑空调设备的大量使用是造成夏季建筑能耗快速增长的重要原因,有效利用自然通风降温可以降低夏季空调能耗并改善室内空气品质.我国各地区气候条件相差悬殊,为合理利用自然通风降温技术,需要针对地域性气候条件对自然通风的节能潜力进行分析比较,以指导建筑节能设计的综合策略.本文根据中国居住建筑热环境状况的分析,提出适用于评价地域性气候条件下居住建筑的自然通风有效时数的计算方法,并采用了自然通风系统和建筑热过程系统的耦合影响模型,提出动态计算自然通风有效时数的计算方法.通过基于此方法的计算程序,以北京、西安、大连三个城市为例,计算了典型居住建筑形式的自然通风有效时数.根据计算结果,得出对于同属于寒冷地区的北京和西安,在三个月的降温季节中自然通风有效时数分别为70.5%和59.1%,而严寒气候区的大连有效时数为95.7%,对这三个城市的自然通风策略进行了简单的分析,此方法为进一步对我国不同气候区的自然通风有效性及其通风策略进行全面分析奠定了基础.

哈尔滨市有效日照时数计算与分析

城区有效日照时数的确定是城市住宅规划中不可缺省的一部分。文中则运用棒影日照图进行建筑日照分析、建模,通过程序可以计算出哈尔滨市任意小区内任意一点有效日照时数及全天日照时数,为建筑工程和住宅小区商品房推销提供了可靠的气象科学依据。

大连地区风能资源评估及分布

利用大连地区1971～2000年基本气象站和2006～2009年自动气象站风速观测资料,估算了风能的主要特征指标:风速、有效小时数、平均风功率密度、有效风功率密度。根据风能特征指标分析了大连地区风能资源状况和分布特征。结果表明:大连地区风能资源丰富,大部分地区年有效风功率密度在80W/m2以上,其中旅顺最大,为191.7W/m2,长海、大连、瓦房店都在150W/m2以上,金州为104.2W/m2,庄河、普兰店不足100W/m2。大连地区的风速有效时数大部分在4500h/a以上,其中大连、长海在6500h/a以上,旅顺、瓦房店、金州在4800～5500h/a之间。大连地区风能主要呈现沿海(海岛)大于内陆区域、南部地区大于北部地区、西海岸大于东海岸的空间分布。

基于地面气象站的滇西地区风能资源分析

利用滇西地区德宏州1961年以来所有国家气象站和区域自动站风能观测资料,分析该区域风能资源分布情况。结果表明:德宏总体属于风速较小的地区,2000年以后年平均风速呈现逐渐增加的趋势,特别是2010年以后增速显著;春季风速最大,其次为夏季、冬季,秋季最小,风速和风向的月际变化整体比较稳定、规律,且具有定时起风的特点;风能资源整体德宏北部优于南部,西南部瑞丽地区最差,其中盈江油松岭、昔马,梁河县城和芒市江东等山顶山脊地区和喇叭口地形区为风能可利用地区,其余站点均为风能贫乏区。

基于Weibull分布的风能资源分析与评价——以郑州市为例

基于郑州市8个国家气象观测站2003-2017年所记录的平均风速和风向数据,通过Weibull分布函数计算年均风速、年有效风力小时数、年均风功率密度和风向频率等关键风力技术参数,对郑州市的风能资源状况和风力发电前景进行全面评估。结果表明:郑州地区距地10 m高度的年均风速均呈现逐年减小变化趋势,而历年平均风速从郑州市西部到东部呈现递减的空间分布规律。郑州地区风能资源整体贫乏,但是嵩山地区的风能资源具有显著优势,嵩山地区属于风能丰富区,其平均风速为4.6 m/s、有效风力小时数超过6000 h,平均风功率密度也在200 W/m^(2)以上,且风向频率分布良好,风能分布较为集中,具备很好的经济效益和投资价值。

山东沿海风能资源分布特征及评估

利用山东省沿海测风塔70 m高度完整1 a的观测资料计算分析风能资源参数特征.结果表明:山东沿海地区平均风速与有效风功率密度分布特征相似,烟台沿海区域平均风速及有效风功率密度最大分别达到6.7 m/s、463.5 W/m2,沿海北部地区风能资源最为丰富,日照地区最少;受海陆风作用,春季风能资源最好,其次是冬季,夏季最差,风速最大值基本出现在14—16时;年有效风能时数及百分率分别为7 440 h、85%;风能密度分布基本以偏北或偏南方位较大.沿海区域风能资源分布特征与长年代评估结果及数值模拟结果基本一致.

基于GIS的江苏省陆地风能资源潜力评估及微观选址

基于江苏省14个气象站地面观测资料,从有效风能密度、有效总时数及威布尔二参数模型对研究区的风能潜力进行了分析,同时选用Vestas V80风机作为参考装机,结合研究区土地利用现状,排除不适宜风能开发利用的区域,估算研究区可装机潜力。结果表明:江苏省境内风能资源呈东高西低分布,越靠近海边风能资源越丰富;根据风能区划标准,全省风能资源丰富区主要位于东部沿海的南通、盐城等地区,较为丰富地区分布于苏北的连云港及苏南部分地区,相对较为贫乏的地区是内陆的镇江、扬州、常州等地区;全省80m高度四季平均风速均在可利用范围(3m/s以上),其中东部沿海地区四季风速均在4～5m/s,有较大的可开发利用潜力;据估算全省适宜风电开发的区域面积大约是18133.4km^2,可安装4万多座Vestas V80风机,年均发电量约为1.46×10~5MkWh。

河西走廊风能变化及储量

利用河西走廊地区1970-2004年风速气候资料和2004年9月至2005年8月风塔精细资料,研究了河西走廊风能资源特征。结果表明：河西走廊地区环境风速比较稳定,在气候上没有明显的减小趋势;绿洲内风速下降明显。风能分布存在区域差别,存在2个风能大值区域。全区风能普遍较高,10 m层内风能密度都在100 W/m^2以上,大部分地方在150 W/m^2以上,大值地带在200 W/m^2以上;在10-70 m高度层风能随高度按线性关系增长,平均每升高10 m风能增加28 W/m^2;70 m层普遍在300 W/m^2以上。河西走廊风能存在日和年变化,2-6月是风能密集阶段;距地面10 m高度处风能在07：00前后处于低值,从08：00以后不断增大,到18：00前后达到日最大,然后逐渐减小。河西走廊年有效风速时数普遍在6000 h以上,大值区接近7500 h。

安庆沿江河谷地区风能资源分析

利用安庆地区1971-2003年9个站点风速气候资料和2005年8月至2006年7月沿江河谷地区陈岭、白岭洲风塔精细资料，研究了安庆沿江地区风能资源特征。结果表明：风能分布存在区域差别，安庆沿江河谷地区（尤其是望江、宿松）环境风速比较稳定，西北部大别山区风速下降明显。全区风能普遍较高，受地形和气候共同影响，安庆市风能资源主要分布在沿江河谷西部，望江、宿松年平均风功率密度为80-90W/m2，年有效小时数超过3 600 h。对陈岭风塔风力数据的计算分析可以看出，其10 m高度处的年平均风速为3.93m/s，风能密度达到113 W/m2，50 m高度处年平均风速为5.46 m/s；年有效风力时数为6 600 h，年平均风功率密度294 W/m2，具有较高的开发价值。

广州南沙区风能资源评估

通过分析位于南沙区万顷沙十七涌的70m风塔的2008年数据，对南沙区风能资源进行了分析，结果标明：2008年20m高度上热带气旋对有效风功率密度的贡献率为17．8％，有热带气旋影响月份热带气旋对风功率密度平均贡献率达到34．7％。10、20、40、60m4个高度的有效风速时数介于3278～5862h，根据风能区划等级中有效风速时数标准，四个高度的风能资源介于可利用区到丰富区之间；根据风能区划等级中年有效风功率密度标准，四个高度的年有效风功率密度介于84．0～148．6w／m^2，风能资源均属可利用区，综合有效风速时数和年有效风功率密度两个要素可确定南沙区风能资源属可利用区，不具备大型风电场并网发电的风能资源条件，但具备一定利用价值。

风资源特性对电网运行的影响研究

通过搜集苏北沿海已经运行风电场地区或者具备开发条件以及规划进行开发地区的风资源实测数据，运用统计学方法，得出对电网影响的相关数据．然后结合江苏电网结构和负荷特性的具体情况进行分析，研究风资源的时间特性与负荷特性的拟合情况，分析风电对电网运行的影响。风资源在季特性方面的研究表明，春季是风能密度和有效小时数最为集中的季节，此时负荷及电量均较低，可多安排机组进行检修，火力发电厂的燃料备用率也可低于其他季度；在日特性上，风资源呈现一峰一谷，低谷时段基本与负荷低谷一致，可通过限制特殊气象条件风电场低谷出力的方式减轻电网建设和运行的负担。

浙江省南北气候区办公建筑自然通风节能量研究

在自然通风和非自然通风两种工况下,针对浙江省南、北气候区,采用eQuest软件对某办公建筑进行全年能耗模拟,得出了南、北气候区自然通风的有效时数及空调制冷节能率。结果表明,北气候区自然通风有效时数高于南区,且北区节能率更高,更适宜利用自然通风。

我国不同地区自然通风潜力分析

本文给出了自然通风潜力评估方法,根据此方法计算出了我国典型地区的自然通风潜力并对自然通风的影响因素进行了分析。根据计算结果得出结论：不同地区的自然通风有效小时数一般占全年总时间的20%~40%左右。影响自然通风潜力的因素是室外气象参数,但是不同地区其主要影响因素不同。寒冷地区主要是温度过低而湿热地区则主要是温度和湿度过高。随着室内得热量的上升,各地区自然通风有效时数呈下降趋势。但是各个地区下降的幅度不同：广州地区下降的最为明显而哈尔滨地区下降幅度最小。

富川地区风能资源分析

利用富川县虎头测风塔的实测资料,计算分析了富川地区的风能资源参数。结果表明,该地区的风能资源丰富,年平均风速、风功率密度和有效风速小时数都随高度的增高而增大;秋冬季是该地区风能资源利用的最佳时期,夏季次之,春季最差;而白天特别是中午一般是每天资源量最好的时段;该地区的主导风向集中,且最多风向与次多风向完全相反,各风向上的风能分布规律与风向频率分布一致,并且比风向频率分布更集中在主导风向上。

金华市风能资源分析

为了分析金华市风能资源的丰匮及其分布状况,利用2017—2020年金华市8个国家地面气象观测站和169个区域自动气象站的逐小时风向风速资料,统计分析了平均风速、有效风速时数、有效风能密度等风资源评估参数。结果表明:按照风能资源区划标准,武义大莱站和义乌站的风能资源达到可利用区的标准,而其他站点则处在风能资源贫乏区,其中,大莱距地面10 m高度的年平均有效风能密度达107.5 W/m2,有效风速时数为5481.0 h,年主导风向为WNW,义乌的有效风能密度则为51.5 W/m2,有效风速时数2571.3 h,年主导风向为N;义乌平均风速的日变化幅度较大,不利于其风电在并网过程中的安全稳定。

风电场优化排班问题分析

以经济效益最大化为目标,制定大型风电场的值班风机维护排班方案。以维修期间可利用风时数最小及平均有效风速最小为目标,在满足维修工作需连续、需有值班及总工作量达标且平衡的条件下,建立多目标0—1规划模型,制定出经济效益最大化下风电场工作人员的排班方案与风机维护计划。

广西北流市风电场风能资源分析

利用北流市风电场测风塔的实测资料,计算分析了北流市的各项风能资源参数。结果表明,该风电场有效风速小时数较多;风速、风功率密度的月、日变化均较大;风向稳定,风能较为集中;有效风速频率高,风速和风能分布对称;风切变较大。总体而言,该风电场的风能资源丰富,具有较高的开发价值。

风能资源评估及风电发展前景展望

本文通过进行K-S检验认为风速符合韦布尔分布。然后,利用平均风速、平均风功率密度、有效小时数对风能资源进行评估。分析风电能源开发存在的问题,并对我国风电市场未来发展做出展望。

广西山地风能资源评估——以玉林天堂顶为例

利用广西玉林天堂顶区域内的1座测风塔资料,依据GB/T 18710—2002风电场风能资源评估方法对该区域的风能进行评估测算。结果表明:该区域风能资源等级为4级,风能资源好;可发电小时数较高,风向稳定,风能较为集中,有效风速频率高,风速和风能分布对称;风速、风功率密度年内、日内变化均较大;区域空气密度中等,风垂直切变基本符合幂指数规律。

中国南方部分地区分布式光伏发电项目的经济性对比

在碳达峰、碳中和目标背景下,“十四五”期间中国的分布式光伏发电将持续高速发展。为向装机容量为250 kW及以下的分布式光伏发电项目的建设提供经验,对某成品油管道公司在中国南方4个地区的分布式光伏发电项目在2018—2021年的运行数据进行了统计,并以日有效利用小时数和日电费收益这2个指标对此类光伏电站的发电能力和经济性进行了分析。结果显示:云南省的日有效利用小时数平均值最大,是实现碳中和目标的重点发展地域;广东省的分布式光伏发电项目最具有经济性优势。