基于WRF模式的江蘇沿海風(fēng)能資源評估研究.pdf

1、在風(fēng)能資源開發(fā)利用中，風(fēng)能評估是風(fēng)電場建設(shè)的前提和基礎(chǔ)，準(zhǔn)確掌握風(fēng)機高度上的風(fēng)力資源狀況也非常關(guān)鍵。本文利用美國中尺度氣象模式WRF，結(jié)合測風(fēng)塔實測資料，對江蘇沿海地區(qū)風(fēng)能資源狀況進行了高空間分辨率的數(shù)值模擬，分析了江蘇沿海地區(qū)風(fēng)能資源狀況。主要研究結(jié)論如下： (1)通過對如東東凌測風(fēng)塔2005年10～60m高度風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)的計算分析，得出了5月份是風(fēng)速最大值時段，從日變化來看，日出后風(fēng)速逐漸增大，17時前后達到日最大，然后逐漸

2、減??；10～60m高度上的風(fēng)速主要集中在4～8m/s，平均風(fēng)速隨高度的變化呈現(xiàn)對數(shù)增加趨勢；不同季節(jié)、不同高度上的風(fēng)向、風(fēng)速頻率有所不同：10～60m高度風(fēng)功率密度隨高度變化呈現(xiàn)乘冪增加趨勢，如東沿海地區(qū)近地層風(fēng)能儲量可觀，開發(fā)潛力較大。 (2)選取2005年風(fēng)速值最大的5月份進行WRF數(shù)值模式的應(yīng)用試驗研究，將模擬結(jié)果與測風(fēng)塔實測數(shù)據(jù)進行對比分析，結(jié)果表明模擬風(fēng)速的日變化趨勢與實測風(fēng)速日變化趨勢一致，且兩者相關(guān)關(guān)系密切，較好地

3、體現(xiàn)了該時段內(nèi)風(fēng)速變化規(guī)律；模擬風(fēng)向與實際風(fēng)向基本吻合，模擬場與實測場基本一致；平均風(fēng)功率密度模擬值能較準(zhǔn)確的反映實測值，所以此設(shè)計方案的WRF模式能較準(zhǔn)確地反映江蘇沿海地區(qū)風(fēng)場狀況。 (3)利用WRF模式對代表年各季代表月(1、4、7、10月)的江蘇沿海地區(qū)風(fēng)資源狀況進行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果中風(fēng)速與風(fēng)能密度規(guī)律相似，都是春季最大，夏季最??；風(fēng)能從沿海海岸向內(nèi)陸逐漸減小，且沿海海岸帶梯度變化顯著；最大值在海島(東西連島)及沿海海

4、岸帶附近，洪澤湖、太湖等水域上空有相對高值出現(xiàn)。經(jīng)分析研究，風(fēng)力發(fā)電場的最佳位置在蘇中南沿海海岸帶附近及連云港的東西連島地區(qū)。 (4)模式模擬結(jié)果清晰反映了風(fēng)能資源隨海岸線的變化，模擬出了風(fēng)能資源相對大小分布及從海上向陸地迅速衰減的特點，且能準(zhǔn)確體現(xiàn)地形、海陸差異等對中尺度流場分布的影響。風(fēng)速與風(fēng)能密度都是隨高度升高逐漸增大，低層海岸帶梯度變化較明顯，隨高度增加逐漸減弱；洪澤湖、太湖等水域與周圍陸地的差異隨高度升高逐漸減??；低層