海上风资源时空特性研究

海上风况优于陆上,但海上气象要素直接观测较为困难,很难获得海域内准确、长期、大范围的完整实测资料,而在进行海上风资源评估时通常需要考虑海上风资源时空特性的影响。本文根据江苏响水海上测风塔和滩涂测风塔的实测风资料,对海上风资源的时间分布特点、风速垂直分布规律和水平代表距离进行了分析研究,可为海上风资源评估和海上风电场建设提供参考。

基于WRF模式的广东海上风资源评估

在概述风资源评估传统方法的基础上,通过以下两个方面对基于WRF模式的海上风资源评估方法进行探讨。首先,详细分析了基于WRF模式的海上风资源评估的过程;其次使用珠江口某设计中的海上风场作为算例,进行了风资源量化估计,并对结果进行了对比。得出的主要结论为,鉴于我国缺乏长期和大面积的海上测风网,使用数值天气预报对海上风资源进行评估是必须的;风切变指数的变化剧烈,不应视作常数;数值预报数据应根据测风塔数据进行校正;对于选定了位置的风场,根据现场测风塔和根据数值天气预报给出的评估结果无显著差别。

海上风资源特性数值研究方法分析

海上风能由于具有清洁、可再生、不占陆地面积、资源储量巨大等特点,得到了广泛关注。开发海上风电对全面提升海洋经济总量和质量,实现能源供给的同时推动特色海洋经济发展具有重要意义。海上风资源特性直接决定了风电场是否具有投资价值以及投入运行的收益效益,也是投资开发者首要关注的焦点问题。对海上风资源特性研究方法进行分析,重点对风资源特性数值计算方法进行综述,对其在海上风电适应性进行分析,对发展方向进行展望,为风电场选址提供重要参考。

近海及海上风资源时空特性研究

海洋蕴含的风能资源比陆地更加丰富。由于海上与陆地气象要素的差异,在进行近海及海上风资源评估时,通常需要考虑海上风资源时间特性和空间特性的影响。该文根据某公司海上测风塔和近海测风塔的实际测风资料,研究了海上风资源在时间上的不同分布,重点使用了EM(expectation-maximization)算法,研究传统风资源评估方法几乎不考虑的风速在昼夜表现出的不同分布。同时,基于实测数据,应用机器学习算法,结合Monin-Obukhov相似性理论、参数离散替代方案以及海面空气动力学粗糙度参数化方案,对海上风资源的空间特性进行了分析研究,有效地反映出海洋表面动力学粗糙度变化对于风速垂直变化的影响,弥补了传统切变公式的不足。结果揭示了海上风资源的时空变化规律,为近海及海上风资源评估和海上风电场的前期规划提供了依据。

MM5模式在大连近海风资源评估中的应用

利用中尺度MM5气象模式系统,对大连及其近海地区风场进行了较为系统的高分辨率数值模拟,定性及定量地得到了该地区10 m高度处的年平均风速等直线图、年有效风能小时数等值线图、年有效风能功率等值线图及长海地区的年风玫瑰图,进一步研究了该地区年有效风能功率密度沿垂直高度的变化。综合考虑该地区沿海水深、港口运输及水产养殖等因素的影响,建设性地提出了3个近海风能重点开发区域,并给出了这3个地区的年风速分布概率情况。基于MM5模式的数值评估结果,为该地区近海风资源的开发利用提供了重要的参考依据。

近海区域风速数值模拟试验分析

在可持续能源发展战略的实施中,风能等可再生能源的开发利用是重要的战略选择。其中风能资源的评估是其开发利用的关键,如何利用有限的观测资料进行资源评估和分析就成为迫切需要解决的问题。该文利用中尺度气象模式MM5对海上风场进行模拟分析,模拟结果在风的分布趋势很好与多年平均实况吻合,为我国海上风资源的开发利用提供有力的科学依据。