中国风场分布特征及风能开发潜力分析

论文总字数：13657字

目 录

一 引言…………………………………………………………………1

二 中国风能资源利用的发展及现状…………………………………2

三 资料来源及数据预处理……………………………………………3

四 风能资源评估因子选取与分析……………………………………4

一 有效风能密度（WPD）……………………………………………………………………4

二 有效风时数（WAT）………………………………………………………………………6

五 中国风场分布区域划分及风能开发潜力分析……………………8

六 结论及讨论………………………………………………………11

参考文献………………………………………………………………12

致谢……………………………………………………………………13

中国风场分布特征及风能开发潜力分析

胡思雨

，China

Abstract：As an inexhaustible source of renewable clean energy, wind energy can create huge economic benefits for the wind energy industry if it is effectively developed and used. Therefore, it is particularly important to divide the wind energy resources in China. In this part, we have selected observation data at a height of 10 meters above the ground of 756 sites across the country, using effective wind power density and effective wind available time to evaluate wind energy resources for the decade from 2005 to 2014, and adopted a comprehensive index method. The two indicators comprehensively assess national wind energy, and thus divide the country into four regions that are rich in wind energy resources, abundant in wind energy resources, available in wind energy resources, poor in wind energy resources based on the richness of wind energy resources. Provide the basis for the site selection of the wind energy industries and for more effective development of wind energy resources.

Key words： wind power resource；wind power density；wind available time；utilization potential of wind power

1. 引言

由于太阳辐射的纬向分布不均，空气在赤道附近受热多，在极地两侧受热少，造成纬向气压差，在气压梯度力的作用下空气由高压流向低压，这种流动的空气被称作风，风能是一种广义上的太阳能。在全面建设小康社会的进程中，随着国民经济的快速发展，人们对能源的需求也将不断增长，我国人口众多，相比之下资源缺乏，能源供应问题将会是前进道路上的巨大考验之一。在化石能源日益短缺的情况下，风能作为一种无污染和可再生的能源具备很大的开发价值和发展空间，特别是对于偏远山区、草原牧场、沿海岛屿以及远离电网的边疆地区，风能是一种解决生产和生活能源问题的可取之策。到达地球的太阳短波辐射约有2%转化为风能，目前，全球风能估计约为 2740TW，是全球水电总量的十倍，年均风速大于6.9m/s（80m高度）的区域面积占13%，这些地区的高空风能约为72TW，利用这其中的20%就能达到当前全球电力需求（2.0TW）的7倍左右^[13]。风能因其对环境友好、技术相对成熟、成本相对较低、储存量大、占地少等优势，成为各种新能源开发中优先考虑的对象。

风能的环保效益和生态效益良好，对环境无污染，对生态无破坏，充分利用风能对于人类社会的可持续发展具有重要意义。当前，调整能源结构、改善环境污染、减少温室气体排放、提高能源安全性已成为国内外关注的焦点。国家十分重视可再生能源的利用，特别是风能的开发和利用。我国风能资源丰富，风能产业在近几年中迅猛发展。中国是风力发电的世界领先国家，拥有全世界最大的装机容量，新型风力设施持续快速增长。中国陆地面积大，海岸线长，优越的地理条件决定了优越的风力资源。据估计，中国陆地可开发能力约为2380GW，海上可利用能力约为200GW。2016年，中国新增风电装机容量19.3GW，总装机容量达到149GW，发电量241TWh，占全球电力消费总量的4％。2015年中国的装机容量和新增装机容量都是全球最大，比全球第二大市场美国足足高了8.6GW,装机容量为74.4GW。到2020年，中国预计的风力发电量将达到250GW，政府承诺年生产的各种电力将有15%来自于可再生能源。中国制定的风电发展路线图已经规划到了2050年，根据规划，到2030年，风力发电能力目标将达到4亿千瓦，到2050年，风力发电能力目标将达到1000亿瓦。中国已将风电产业确定为我国经济发展的重要组成部分。据哈佛大学和清华大学的研究人员预测表明，到了2030年，风电将可以满足中国的全部电力需求^[14]。

实际上，我国虽然拥有着巨大的风能潜力，但是对于有效风能的开发利用还尚存余地，2014年，由于电网限制，约有五分之一的潜在电力未被使用，有效风能的浪费无形中给我国的电力产业带来一笔巨大损失。我国的风能资源分布不均，与其对应的电力资源也因各地的发展水平而呈现分布不均的现象，例如西北地区、西南山区以及东南沿海岛屿严重缺电,但风能资源较大,有着良好的风力发电条件。因此，我国风能的开发利用不仅可以充分开发扩大新能源，而且有助于解决边远地区的电力需求，具有深远的现实意义。而“因地制宜”的首要前提就是精确掌握我国风能资源的分布现状，找出我国风能资源丰富地区，确保我国巨大的风能潜力被充分的开发利用。因此准确评估我国风能资源的分布对于风能的有效开发利用具有十分重要的意义。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：13657字