四平市风能资源评价及开发利用研究

为研究四平市风能资源情况,利用该市近十年风速风向资料,详细计算和分析各风能资源参数,对四平市风能资源进行评价,并结合四平市风力发电现状,提出本市风能资源利用出现的问题,结果表明:四平市主导风向是SSW,年有效风能密度76.8 w/m2、年有效时数2939 h.由此可见,四平市属于风能可利用区,具有一定开发利用价值,其主要利用形式是风力发电.     

天山北坡经济带风能的区域分布及开发潜力估算

利用新疆天山北坡经济带内27个气象站1970—2009年的气象资料计算了该区域10 m高度处的风能参数,应用风能宏观区划标准和克里格插值法在ArcGIS软件的支持下对该区风能资源进行区划,进而估算资源量,并筛选出适宜风电场建设的资源可开发区;在此基础上,深入分析可开发区的资源特征,探讨其70 m高度处风能资源的开发潜力。结果表明：研究区10 m高度处风能资源的理论和技术可开发量分别为11.08×104 MW和1.9×103 MW,可开发区面积约为12 283 km2;资源主要分布在东北、西北、中部偏东南和中部偏西北的边界区,内部资源相对贫乏。可开发区风能资源丰富,主要集中在西北风向,春夏交替期是资源最丰富的时期。     

海西中部沿海风能资源应用探讨

目前风能利用日益得到重视,本文通过具有海西中部代表性的崇武气候基准站气象观测资料进行计算该地区的风能指标,结果显示:海西中部沿海主导风向为NNE,其次为NE;历年风速呈逐年下降趋势,53年平均风速为6.14m/s,2008年已下降至4.4m/s。从风能的风速指标来看,≥3m/s和≥6m/s的风速分别为7000小时和3000小时以上,属于风能丰富区,而从年平均风速和有效风能密度来看,该地区属于风能可利用区。海西中部沿海地区由于气候变化,风能资源由丰富区逐渐下降为可利用区,但仍适宜开发风力发电。     

山西省神池县风速风向特征分析及应用

以山西省神池县地面气象观测站多年来观测的风向风速资料为依据,分析了该县风向随季节的变化规律,风速的年变化、月变化、日变化特征,指出其结果对当地城市规划、环境评价、空气质量预报以及风能资源的合理开发利用具有良好的参考价值。     

江西光能资源分析

本文根据日照资料和太阳总辐射值,探讨了江西光能资源和光合潜力的分布规律。分析指出:江西光能资源丰富,年日照为1473—2078小时;年太阳总辐射为4059—4744MJ/m~2。地区分布以赣南盆地和鄱阳湖盆地最多,西部山区最少。江西全年光合潜力为11900—13900斤/亩;水稻生产潜力为3800—4500斤/亩,约相当实际产量的5—7倍。可见江西蕴藏着巨大增产潜力。     

环鄱阳湖生态经济区高等教育新能源专业的建设

介绍环鄱阳湖区域地理及资源环境特点,根据《鄱阳湖生态经济区规划》战略方针,立足低碳经济,结合环鄱阳湖生态经济区的风能、生物质能源优势,以服务风能与生物质能等绿色能源的开发为宗旨,结合高职教育及目前高等教育新能源发电类专业的现状与特点,对该区域内高等教育新能源专业的培育与建设进行分析与讨论。指出师资力量及实训基地建设是发展高等教育新能源专业的关键因素．采用校企合作的办学模式有利于高等教育新能源专业的教学开展与学科专业水平提升。     

实际风况下萨沃纽斯风力机集群性能及布局规律研究

为探究风况条件对萨沃纽斯风力机集群功率输出和安装方向的影响,基于变转速控制策略和计算流体力学仿真结果,获得了集群在我国8个典型站点不同安装方向下的输出功率,分析了集群在实际风况下的最佳布局规律,并验证了规律的普适性。仿真结果表明：在沈阳、厦门、昆明、呼和浩特、青岛、喀什、大连以及郑州8个站点合理安装集群,可使单台机组的输出功率分别提升至原来的1.14、1.23、1.31、1.20、1.21、1.24、1.12、1.11倍;对于有明显单一主风能风向的地区,集群应正对此方向摆放;对于两个主风能风向相位差较大的地区,需选择两者中周围风能更丰富的方向排布集群;对于有3个主风能风向、主风能风向不明显或风能分布比较均匀的地区,应先使机组相互格挡的方位避开风能相对集中区,再选择风能资源较丰富的方向排布集群。该研究可使实际风况下萨沃纽斯风力机集群耦合增益最大化,并为复杂风场条件下集群安装方向的选择提供参考。     

鄱阳湖生态经济区发展生态农业与乡村旅游的思考

鄱阳湖是江西人民的“母亲湖”,生态环境优美、水质良好、水草茂盛、旅游资源丰富.在鄱阳湖生态经济区开发过程中应遵循在发展中保护生态,在保护生态中加快发展.通过治理农业面源污染,加快推进鄱阳湖湿地公园、鄱阳湖候鸟现赏区和万年稻作文化休闲区的建设,形成以水产养殖、稻作文化、渔家风情、候鸟观赏为特色的滨湖地区的生态农业和乡村旅游.     

普陀区风能分析

利用沈家门30年风速资料及近几年建设的8个自动气象站风速资料,对普陀区的风能资源特征量进行计算分析.结果表明,普陀区属于风能资源丰富区,具有很高的开发价值.年平均风速3.9～6.7 m/s,风速分布自西向东逐渐增大.风速≥3 m/s的年有效风速时为5 568～7 708 h,风速≥6 m/s的年有效风速时为2 206～4 699 h.平均风能密度最大值达298.5W/m2,最小值为130.4 W/m2.风能随高度而明显增加,而50～70 m这层厚度上风能变化不大.并分析了4个最佳风能区风速和风向频率,可以极大提高风能的利用率.     

鄱阳湖区气候资源评价

本文分析了湖区光、热、水、风能的时空分布规律.本区处于长江中下游多云雨区,光照略差,但与同纬度的黔、湘、浙等省比较,仍为较优越.鄱阳湖与同为长江中下游三大湖泊中的太湖、洞庭湖相比,平均气温比太湖高1.5—2.0℃,比洞庭湖高0.3℃;积温也比两湖多.热量丰富,这是本区的气候资源优势.全区降水量在1,340—1,800mm;但因季风气候的影响,降水分配不均,常发生洪涝、干旱.由于鄱阳湖开阔的湖面及北部狭窄地形的狭管效应,形成了以鄱阳湖为中心的丰富风能资源区.     

江苏环港风电场风能资源特征分析

利用江苏环港风电场一座测风塔2010年12月至2011年11月的逐10 min实时观测数据, 对该地区风能资源特征进行综合分析, 得到该站点10, 50, 70和80 m高度的年平均风速为4.0~6.1 m/s, 年平均风功率密度为80.4~238.4 W/m2, 年有效风功率密度为116.5~262.5 W/m2, 年有效风速小时数为5777~7845 h, 年有效风能密度为679.3~2041.5 (kW?h)/m2。全年主导风向为NNE, N和NE, 三者之和接近全年风向的三成, 主导风向的风能密度接近全年的五成, 风速主要集中在3~8 m/s, 约占全年的80%。 总体来看, 该地区风能资源丰 富, 特别是已建设风机的轮毂高度年有效风功率密度达到250 W/m2以上, 有效风速小时数接近全年的90%, 具有很高的开发利用价值。     

中国近地层风能资源的时空变化特征

近地层风能蕴量是随着大气背景的变化而变化的特殊物理量,研究在全球变暖的背景下近地层风能资源的气候变化与分布特征,对我国风能产业的发展规划具有重要的理论意义和实际价值.选取全国186个地面站在1960-1999年共40年的常规风速观测资料,采用了分段线性拟合、变化速率计算等方法,对研究区域内年平均风速进行了趋势分析,又通过对逐年的平均风能密度做REOF分解,提取了具有不同风能变化型态的7个显著区域,探讨了风能资源的时空气候变化特征.研究结果发现:中国逐年平均风速呈现"冬春大、夏秋小"型,40年来各季和全年的年平均风速、风能密度均是显著减弱的,在70年代中前期之后出现显著的持续下降趋势;北方区、东北区、东部沿海区的风能资源相对最为丰富,变化幅度也最大,中部区风能资源最为贫乏,变化幅度最小.风能资源的分布特点和变化趋势与影响我国的冬、夏季风系统的气候变化关系密切.     

使用WRF-Fitch对湖区风电场风力发电机尾流效应特征的数值模拟

为解析不同稳定度情况下多种风机排布配置对尾流效应的强度、作用范围和风能利用效率的影响, 以鄱阳湖地区风电场为例, 使用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecast)和Fitch尾流模型进行模拟实验。结果表明: 在不同大气层结稳定度情况下, 单个风机尾流效应的影响范围能够达到下游4~10 km处, 对下风向风速的削弱强度可达−0.2~−1.2 m/s。在风的来向上风机数量越多, 下游风速减弱越大; 正方形紧密排布风电场的尾流效应对风速的削弱效果最明显, 而空心菱形稀疏排布风电场的尾流区风速更容易恢复。由于不稳定的大气层结内热力和动力湍流交换强度更强, 更有利于尾流区内中动量的交换和下传, 因此稳定大气层结的尾流效应影响范围比不稳定大气层结更广。风机所在位置垂直剖面上的湍流动能呈现中心最强、向外耗散的特征, QKE(湍流动能的两倍)随着高度增加而先增至最大值(> 19 m²/s²), 再减至0左右, 之后趋于稳定, 最大值出现在约离地90 m的高度, 估计尾流效应的垂直影响范围可达约离地1.1 km的高度。     

平鲁县风能资源状况分析

通过对平鲁区近30年风观测资料的综合分析,发现平鲁区多年年平均的风速日变化范围在2.5m/s～5m/s之间,风速的日变化主要随太阳辐射的变化而变化,风速的大小受太阳辐射、下垫面和地形影响较大。指出平鲁区每年4月份的风速最大,3月份风速次大,全年风速最大的季节在春季,冬季次之,夏季风速最小;全年的风能主要是由西北偏西风和西风提供,这两个风向的风能占到总风能的72%;多年的年平均风速没有明显的增大或减少趋势。     

Estimation of the rational wa-ter area for controlling wind erosion in the dried-up basin of the Ebinur Lake and its effect detection

The Ebinur Lake region was described as a “Green Labyrinth” in “Xinjiang Map Records: Records of Rivers” published in 1910, however, the ecology and environment in the region have been seriously degenerated due to the impacts of human activities during the recent 40 years. A dried-up lake basin with an area of 107.4 km² forms in its northwestern part, is covered by unconsolidated silt deposit without vegetation, and has become one of the main dust sources of dust weathers in north Xinjiang, and the dust with an annual amount of 4.8×10⁶ t is blown out of the region by strong winds from the Alataw mountain-gap where there are 164 days occurring strong winds in a year. The rational water area and inflow of the Ebinur Lake for improving the ecology in the lake region and effectively controlling wind erosion in the dried-up lake basin are estimated using the water balance equation after analyzing the current ecological problems and the relationship be-tween the granular composition of deposit in the dried-up lake basin and the dust weathers, and the ecological effects in recent years are monitored. It is considered that the water area of the Ebinur Lake for improving the ecology in the lake region and effec-tively controlling wind erosion in the dried-up lake basin should be 800 km² at least, and the annual volume of surface runoff and groundwater recharging the lake should be over 7.92×10⁸ m³.     

水平轴风力机风轮叶片优化设计模型研究

提出了风力机风轮叶片的优化设计模型,该模型考虑了风场风速的概率分布,以风力机年能量输出最大为设计目标,使用遗传算法进行搜索寻优.利用开发的优化设计程序,设计了1.3 MW风力机的叶片.与已有风力机相比,设计结果显示了明显的优越性,从而说明了该优化设计模型的有效性和实用性.     

基于尾流效应的低风速地区风电场布局优化方法

为了减少低风速地区风电场尾流效应对其发电能力的影响,提出一种通过改变风机塔筒高度以提高风电场收益的布局优化方法。首先分析了塔筒高度与风电场年发电量的关系,进而优化风电场主风向上机组塔筒高度,以使轮毂海拔高度呈渐进式增加,实现风电场年发电量提升的同时尾流损失下降的优化目标。最后,使用Wasp10.0风资源评估软件建立风电场模型,与未使用优化方法的风电场进行仿真对比。仿真结果表明,随着主风向上前后排机组轮毂海拔高度差值的不断增加,风电场年发电量不断增加,验证了所提方法的有效性。