海南風(fēng)能資源分布特征及熱帶氣旋對(duì)其開(kāi)發(fā)影響研究.pdf

1、隨著應(yīng)對(duì)全球氣候變化的迫切需求和常規(guī)石化能源的逐漸減少及其所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，清潔能源如風(fēng)能太陽(yáng)能等的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到重視，并得到很多國(guó)家包括我國(guó)相應(yīng)政策的扶持，相關(guān)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷提升使其開(kāi)發(fā)成本的明顯下降也起到了重要的促進(jìn)作用。當(dāng)前，風(fēng)能是最具有大規(guī)模開(kāi)發(fā)潛力的可再生能源，其中近海風(fēng)電開(kāi)發(fā)則是未來(lái)可再生能源發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)。海南省是我國(guó)的海洋大省之一，其轄管的海洋面積廣大，海上風(fēng)能資源較為豐富，具有很大的開(kāi)發(fā)潛力。
　　一般而言，

2、無(wú)論是陸地還是海上風(fēng)能資源的開(kāi)發(fā)，首先需對(duì)風(fēng)電開(kāi)發(fā)地的風(fēng)能資源進(jìn)行評(píng)估，為業(yè)主對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估和政府審批等提供依據(jù)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范與規(guī)定，對(duì)風(fēng)能資源的評(píng)估需有開(kāi)發(fā)區(qū)域?qū)?yīng)的至少一年的測(cè)風(fēng)資料。相對(duì)而言，陸上的測(cè)風(fēng)資料較易獲得些，而海上則不然，難度很大，因此現(xiàn)有的海上測(cè)風(fēng)資料非常缺乏，若想獲取相關(guān)海上開(kāi)發(fā)區(qū)域的測(cè)風(fēng)資料，需投入較大的人力和物力，且有限的測(cè)風(fēng)資料空間代表性也有一定的局限性。然而，隨著氣象觀測(cè)手段的多樣化和數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展

3、，可供選擇的用于陸地或海上的風(fēng)能資源評(píng)估的技術(shù)逐漸增多。根據(jù)海南島地形地貌及氣候特點(diǎn)，結(jié)合我們開(kāi)展過(guò)的相關(guān)研究，本文采用多種數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)海南島近岸和海上的風(fēng)能資源進(jìn)行評(píng)估，并分析其分布特征，以期為海南島近岸和海上的風(fēng)電開(kāi)發(fā)規(guī)劃和建設(shè)運(yùn)營(yíng)提供參考依據(jù)。
　　此外，由于海南是受臺(tái)風(fēng)影響較為頻繁的地區(qū)之一，臺(tái)風(fēng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響有利有弊。本文還有針對(duì)性地分析了影響海南臺(tái)風(fēng)的一些主要特征，及其對(duì)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的影響，并對(duì)風(fēng)機(jī)的選型提出了建議。<

4、br>　　綜上所述，本文得出如下主要結(jié)果：
　　（1）海南島受冬、夏季風(fēng)影響為主，冬季盛行偏北風(fēng)，夏季盛行偏南風(fēng)。海南島風(fēng)速的空間分布呈沿海四周向內(nèi)陸遞減狀態(tài)，沿海近岸地區(qū)則以西南部的東方地區(qū)和東北部的文昌地區(qū)風(fēng)速較大，即這兩個(gè)地區(qū)的風(fēng)資源較為豐富。
　?。?）海南近岸海域平均風(fēng)功率密度空間分布特點(diǎn)與風(fēng)速的空間分布特點(diǎn)基本一致。根據(jù)GB/T18710－2002風(fēng)功率密度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，東方感城風(fēng)資源為3級(jí)，近岸地區(qū)如東方的旦場(chǎng)

5、園、文昌月亮灣和木蘭頭、萬(wàn)寧的聯(lián)豐和陵水黎安則為2級(jí)，均具有風(fēng)電開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。
　　（3）海南島近海風(fēng)能資源空間分布特征為西南部和東北部海域風(fēng)資源較豐富，其他地區(qū)近海風(fēng)能資源次之。海南島的西南部和東北部海域的年平均風(fēng)速超過(guò)8m/s，年平均風(fēng)功率密度超過(guò)350W/m2。其中西南部東方感城近海風(fēng)能資源北部好于南部，離岸25km范圍內(nèi)，風(fēng)速每公里增加約0.5m/s，風(fēng)功率密度增加約10W/m2；離岸10km以外的海域，垂直方向上風(fēng)速變化

6、較小。
　　（4）根據(jù)熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)影響效果分類標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，效益型熱帶氣旋為4.20個(gè)/年，約占60.2％；防御型為1.28個(gè)/年，約占18.5%；破壞型熱帶氣旋為1.48個(gè)/年，約占21.3%。此外，臺(tái)風(fēng)影響時(shí)海南近岸陸地的湍流強(qiáng)度和垂直切變指數(shù)變化較大，與無(wú)臺(tái)風(fēng)影響時(shí)的差別也較大。
　?。?）海南島近岸70m高度層上50年一遇平均風(fēng)速在41.5m/s到58.0m/s之間；東南海域受臺(tái)風(fēng)影響程度較其他沿海水域大，50年一遇

7、風(fēng)速大于45.0m/s；受雷州半島和海南島對(duì)臺(tái)風(fēng)的削弱作用，北部灣海域50年一遇最大風(fēng)速則小于40.0m/s。
　　總之，就陸地而言，海南島西南部和東北部近岸地區(qū)具有較好的風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)條件。相應(yīng)地，綜合風(fēng)資源及制約海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的其他因素看，海南島西南部和東北部海域具有較好的風(fēng)電開(kāi)發(fā)條件，可作為海上風(fēng)電規(guī)劃和開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域。另外，雖然影響海南島效益型臺(tái)風(fēng)相對(duì)較多些，但因海上建設(shè)條件較為特殊及風(fēng)速較大，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)時(shí)仍需注意防范。同時(shí)，