浙江省沿海海洋风能资源评估.pdf

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1、第31卷第4期2012年12月海洋技术0CEANTECHNOLOGYV01．31．NO．4Dec．2012浙江省沿海海洋风能资源评估姜波，刘富铀，徐辉奋，马治忠，张松(国家海洋技术中心，天津300112)摘要：全球性的能源危机和气候变化，驱动了风力发电在世界范围的迅速发展，科学、；隹确地估算风能资源及其空间分布是国家对风能资源开发中一项极其重要的基础工作，是大规模发展风电的关键步骤。利用1997--2007年浙江省9个海洋站和2007--2008年4个临时观测站的气象要素，分别利用代表年和多年平均

2、计算浙江省沿海风能资源状况．发现浙江省沿海和海岛风能资源丰富，可成为未来风能开发的重．占、区域：研究初步掌握浙'Lr-沿海的风能资源的分布规律．为合理开发利用浙江省的海洋风能资源和海洋功能区划修编提供一定理论依据和实用参考．关键词：海洋风能资源：有效风时；风功率密度；GIS中图分类号：P962文献标志码：A文章编号：1003—2029(2012)04-0091-04随着全球能源危机的不断加剧和环境污染日益严重，对叮再生能源进行研究与开发愈加凸显出重要性。其中，风能资源相对于不可再生的常规能源而言是

3、清洁的可再生能源，由于其在减轻环境污染、减少温室气体排放、促进可持续发展的突出作用，越来越受到国家的高度重视。浙江省在风能开发利用方面具有得天独厚的地理区位和自然条件。浙江位于中国东南沿海，介于27。12’N～31。31’N，118。E～123。E，海岸线长达6486km，居全国首位，并且是中国海岛最多的省份，其中面积超过500m2的有3061个。浙江省属于亚热带季风气候，四季分明，年平均风速高，风功率密度大，是我国风能资源相对丰富区之一。本文利用1997--2007年浙江省9个海洋站的历史气象观

4、测资料和2007--2008年4个临时站的逐时风速、风向观测资料以及气温、气压等辅助要素资料，对浙江沿海和岛屿的风能资源的蕴藏量和分布规律状况进行了计算分析与研究评估。掌握风能资源，既具有很强的实用性，又可作为研究制定浙江海岸带风能资源开发利用规划的重要理论依据：1风能资源评估指标风能资源评估主要考虑以下几个参数㈣。1．1平均风速平均风速为给定时间内瞬时风速的平均值，给定时问从几秒到数年不等。平均风速(V。)按下式计算：矿。：土y¨(1)t"／。i一=1式中：y。为风速(m／s)观测序列；rt为平

5、均风速计算时间段内风速序列个数。1．2有效风时有效风时即统计出代表年测风序列中风速在3～25m／s之间的累计小时数。1．3风功率密度风功率密度是与风向垂直的单位面积中风所具有的功率，是衡量一个地区风能大小，评价一个地区风能资源潜力的重要参数。设定时段的平均风功率密度表达式如下：D胛2去善pV?(2)式中：D。为平均风功率密度(W／m2)；n为设定时段内的记录数；p为空气密度(kg／m3)；r．为第i记录的风速(m／s)。平均风功率密度D。的计算应是设定时段内逐小时风功率的平均值，不可用年(或月)平

6、均风速计算年(或月)平均风功率密度。空气密度P按式(3)计算：P2而(3)』～』式中：P为年平均大气压力(Pa)；R为气体常数(287J·kg‘1·K。1)；T为年平均空气开氏温标绝对温度。1．4有效风功率密度有效风速3～25m／s间的风功率密度，为可利用的风功率密度。收稿日期：2012-04—16基金项目：我国近海海洋综合调查与评价专项资助项目(908—01一NY，908—02—05—01，908-01一BC21，908一ZC—I一2l，908一ZC—II一05，ZJ908—04—04．GD90

7、8—02一11)；海洋能专项资金资助项目(GHME2011ZC01)；国家软科学研究计划资助项目(2007GXS38054)；质检公益性行业科研专项资助项}1(10—210，200810807)作者简介：姜波(1978一)，男．硕士，助研，主要从事海洋可再生能源方向研究一92海洋技术第31卷1．5风能资源总储量风能资源总储量可按式(4)计算：Q2去善蹈(4)式中：n为风功率等级数；Jsi为年平均风功率密度分布图中各风功率密度等值线间面积；只为各风功率密度等值线间区域的风功率代表值。1．6风能资源区

8、划根据朱瑞兆等研究结果【31，将风能分为4个等级，见表1。表110m高度风能区划指标2资料来源及计算方法2．1资料来源一般认为5．10a或10a以上的观测资料就能比较客观的反映该地区的真实状况141。本次风能资源评估中，引用了浙江省9个海洋站1997--2007年和4个临时站2007—2008年观测资料，这些资料包括：(1)各站点基本信息，包括站名、站号、经度、纬度、海拔高度等。(2)各站点历年Et最大风速、日极大风速、日最高气压、日最低气压、Et最高气温、日最低气温等。(3)各站