作為新能源,-風(fēng)能資源和太陽能資源是我國大力發(fā)展的資源。隨著這些資源的不斷開發(fā)利用,氣象因素越來越突出,對(duì)此,開展評(píng)估工作則顯得更為重要。本文圍繞2015年風(fēng)能資源評(píng)估情況,分析結(jié)果、展望發(fā)展,以饗讀者。
作為新能源,-風(fēng)能資源和太陽能資源是我國大力發(fā)展的資源。隨著這些資源的不斷開發(fā)利用,氣象因素越來越突出,對(duì)此,開展評(píng)估工作則顯得更為重要。本文圍繞2015年風(fēng)能資源評(píng)估情況,分析結(jié)果、展望發(fā)展,以饗讀者。
風(fēng)速正常稍偏小 風(fēng)能資源接近常年均值
“利用全國氣象臺(tái)站2004年至2015年地面觀測(cè)資料,我們統(tǒng)計(jì)分析了2015年我國陸地10米高度的風(fēng)速特征,全國地面10米高度年平均風(fēng)速較近十年(2004年至2013年)均值偏小0.52%,屬正常稍偏小年景。”中國氣象局風(fēng)能太陽能資源中心高級(jí)工程師周榮衛(wèi)說,“風(fēng)能資源呈現(xiàn)出分布不均,地區(qū)差異性大的特征,上海、江蘇、山東、天津、浙江、北京等6省(市)年平均風(fēng)速偏小5%以上,西藏、重慶明顯偏大。”
據(jù)全國風(fēng)能資源高分辨率數(shù)值模擬數(shù)據(jù)(2014)顯示,全國陸面70米高度年平均風(fēng)速均值為5.6米/秒。周榮衛(wèi)說:“2015年,我國平均風(fēng)速大于5.0米/秒的分布區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大,東部沿海大部分地區(qū)、山東大部、華東、華南、華中及西南等部分山區(qū)的平均風(fēng)速也可達(dá)到5.0米/秒。”
2015年,全國年平均風(fēng)功率密度大值區(qū)主要分布在我國的三北地區(qū)、東部沿海地區(qū)以及青藏高原、云貴高原和華南山脊地區(qū)。年平均風(fēng)功率密度超過300瓦/平方米的區(qū)域主要分布在三北地區(qū)、青藏高原和云南的山脊地區(qū)。這是記者從2015年全國陸地70米高度風(fēng)功率密度圖譜上獲悉的。
據(jù)周榮衛(wèi)介紹,2015年與2014年相比,除了西藏、云南、上海、新疆、江蘇5省(區(qū)、市)年平均風(fēng)速和年平均風(fēng)功率密度有不同程度減小外,其他省(區(qū)、市)有不同程度的增加,且多數(shù)省(區(qū)、市)年平均風(fēng)速距平百分率增加超過1%,年平均風(fēng)功率密度距平百分率增加超過3%。
從各省(區(qū)、市)發(fā)電量變化來看,多數(shù)地區(qū)與常年持平,上海、山東、黑龍江偏小1%以上,其中,上海偏小達(dá)到3.7%;而西藏、遼寧偏大1%以上。
冷空氣偏弱、臺(tái)風(fēng)偏少是主因
風(fēng)速是影響風(fēng)能開發(fā)利用的重要因子,一個(gè)地區(qū)風(fēng)資源的豐富程度直接跟當(dāng)?shù)爻D甑娘L(fēng)速大小息息相關(guān)。
“冷空氣頻次偏少、強(qiáng)度偏弱是主要原因。” 周榮衛(wèi)說。
根據(jù)國家氣候中心統(tǒng)計(jì),2015年影響我國的冷空氣共16次,比常年平均(2004年至2013年)偏少4.6次;其中寒潮和強(qiáng)冷空氣比常年平均偏少2.0次,淮河以北地區(qū)寒潮和強(qiáng)冷空氣偏少1.7次;淮河以南地區(qū)寒潮和強(qiáng)冷空氣偏少0.3次。
風(fēng)速對(duì)風(fēng)能開發(fā)利用的影響顯而易見,而臺(tái)風(fēng)則像是一把雙刃劍,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響利弊兼有,強(qiáng)度較弱的熱帶氣旋以及其外圍環(huán)流影響的區(qū)域,可以給風(fēng)電場(chǎng)帶來較長(zhǎng)的“滿發(fā)”時(shí)段(風(fēng)力機(jī)以額定風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)段),而對(duì)華南沿海一帶的風(fēng)電場(chǎng)來說,強(qiáng)度較強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)可能給風(fēng)電場(chǎng)帶來極大破壞。2014年,“威馬遜”正面襲擊勇士風(fēng)電場(chǎng),給風(fēng)電場(chǎng)帶來毀滅性的影響。整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)幾乎被吹倒,現(xiàn)場(chǎng)13臺(tái)風(fēng)機(jī)倒掉,另有5臺(tái)風(fēng)機(jī)完全損壞(葉片破裂、發(fā)電機(jī)掉落、機(jī)艙被揭開),無法運(yùn)行。
2015年,在我國登陸的熱帶氣旋共6個(gè),分別是強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”“蘇迪羅”“杜鵑”和“彩虹”、臺(tái)風(fēng)“蓮花”和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“鯨魚”。“與常年平均(7.2個(gè))相比,2015年臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)明顯偏少,強(qiáng)度偏強(qiáng)。” 周榮衛(wèi)說。
此外,空氣密度和溫度也是影響風(fēng)能開發(fā)的重要因子。以空氣密度為例,如果一個(gè)地區(qū)風(fēng)速很大,但是空氣比較稀薄,那么風(fēng)所蘊(yùn)含的能量就會(huì)降低,也就是說風(fēng)大但是風(fēng)無力。溫度對(duì)于風(fēng)能發(fā)電組件來說至關(guān)重要。在低溫地區(qū),就需要特定的風(fēng)能發(fā)電組件來工作,確保發(fā)電組件有很好的低溫?cái)U(kuò)展性和適應(yīng)性,從而保證低溫地區(qū)風(fēng)力利用達(dá)到預(yù)期效果。