全球变化背景下中国风能资源演变机制及定量评估
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘法 |
| 答辩日期 | 2019-05 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 未标出 |
| 关键词 | 气候变化 风能资源 风能密度 风速 时空分布 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 目前，风电发展已成为我国推进能源转型，促进大气污染防治的重要途径。但随着应用规模的不断扩大，风电发展正面临着全球变化的影响和挑战。作为风电投资增长最快的国家，全球变化对我国风能资源的实际影响尚不清楚，这加大了我国风电建设的不确定性。为此，我们利用目前最新最全的地面风速观测数据与风能模型相结合的方法，明确了我国风力资源的时空分布特征，量化了全球变化对风能产业的影响。取得如下主要成果： （1）我们利用全国2430个气象站10年（2006-2015年）每日四次的风速观测数据，计算了每个气象站点在涡轮机高度（80m）的风能潜力，在此基础上，通过网格法，形成了全国范围的风力资源时空分布图。结果显示，中国风资源具有明显的时空差异性。在全国范围内，年平均风速和风能密度分别为4.09 m s-1和164.1 W m-2。空间上，中国东北地区风力资源最丰富，年平均风速和风能密度分别为4.64 m s-1和204 W m-2，南方地区的年平均风速和风能密度最低，分别为3.55 m s-1和97.4 W m-2。时间上，中国风力资源在寒冷季节（春季和冬季，4月份的高峰期）要高于温暖季节（夏季和秋季，8月份的底部）。其中，风力资源丰富的“三北”地区（包括东北，华北和西北地区）在寒冷季节的风电产量是暖季的1.4倍。此外，中国东部沿海一些地区具有较高风能密度（> 500 W m-2）和较小的季节波动。该研究结果有助于决策者选取适合风电开发区域，优化电网建设，提高电网灵活度，以获得更好的系统性能。 （2）为了消除人为因素导致的风速资料均一性差的问题，我们采用标准正态均一性检验方法（SNHT）对全国1226个气象站近45年（1971-2015）每日4次的近地表（10m）风速观测数据进行均一性判别，最终得到一套由916个站点组成的均一性的长序列近风速数据集；在此基础上，对我国的风能资源潜力（风能密度）及其时空分布进行研究。结果显示，近45年间，我国地面风速呈下降趋势，其中强风下降的强度和频率都高于弱风。尽管风速相对下降趋势为7.0％/10yr，但年风能密度的下降趋势却高达25.1％/10yr 。 （3）大尺度大气循环减弱和地表粗糙度增加被认为是造成风速下降的主要原因。我们通过对太阳辐射和风速关系的研究，发现太阳辐射的变化和风速的年际变化趋势相一致，且太阳辐射与风速呈正趋势相关性（差异性显著p<0.01），表明太阳辐射变化可能是造成风速下降的原因之一。此外，干燥度指数与风速呈负相关关系，表明气候越干燥风速越大。与太阳辐射和干燥度不同，植被覆盖度（NDVI）和风速呈弱正相关关系，表明植被盖度的变化可能并不是造成风速下降的主要原因。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 54 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/193930]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘法. 全球变化背景下中国风能资源演变机制及定量评估[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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