風能資源數(shù)值模擬及其在中國風能資源評估中的應用研究.pdf

1、蘭州大學博士學位論文風能資源數(shù)值模擬及其在中國風能資源評估中的應用研究姓名：張德申請學位級別：博士專業(yè)：大氣科學、氣象學指導教師：王澄海羅勇20090501和大尺度氣候背景場分類方法的風能資源評估數(shù)值模式系統(tǒng)WEST(WindEnergySimulationToolkit)。分析比較了風能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)通過對長期氣候資料中一些重要要素的統(tǒng)計分型，在建立大尺度氣候背景場基礎(chǔ)上，如何利用高分辨率地形資料和土地利用資料，采用中尺度氣象模式模

2、擬在大尺度氣候背景場條件下由地形的驅(qū)動作用而產(chǎn)生的區(qū)域風能資源分布狀況的基本原理和方法。(2)本文分別在沿海地形地區(qū)、平原平坦地形地區(qū)、山地丘陵地形地區(qū)、高原地形地區(qū)、特殊地形地區(qū)等不同地形和下墊面類型、氣候條件下，進行了不同分辨率的敏感性試驗，并通過與各種觀測資料的對比分析，證明了風能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)能較好地模擬區(qū)域內(nèi)風能資源的分布狀況，能較為真實的反映區(qū)域內(nèi)風能資源的優(yōu)劣分布趨勢。說明了模擬系統(tǒng)在沿海地區(qū)、平坦地形地區(qū)、山地丘陵地形

3、地區(qū)模擬結(jié)果比較準確，而在高原地區(qū)進行風能資源評估中應配合臺站、鐵塔觀測資料對模擬結(jié)果進行訂正，才可以獲得較準確的區(qū)域風能資源分布。同時也表明，風能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)可以較好地模擬出近海風能資源的分布，彌補海上觀測資料的不足，為開發(fā)近海風能資源提供科學依據(jù)。更進一步的，對于氣象站點稀少的地區(qū)，通過數(shù)值模擬方法可以發(fā)現(xiàn)過去用氣象站資料沒有發(fā)現(xiàn)的風能資源。(3)利用風能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)，對多年NECP／NCAR再分析資料進行了氣候背景場分類。

4、通過中尺度數(shù)值模擬，并對模擬結(jié)果進行統(tǒng)計分析，最終模擬完成了中國陸地及近海區(qū)域水平分辨率5公里，低空垂直分辨率10米的高分辨率風能資源數(shù)值模擬圖譜。并利用觀測資料與模擬結(jié)果進行了對比分析，證明了得到的風能資源數(shù)值模擬圖譜較好地反映了我國風能資源的分布狀況，較為真實的刻畫了我國風能資源的優(yōu)劣分布趨勢。(4)以全國高分辨率風能資源數(shù)值模擬結(jié)果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，綜合分析了我國風能資源的自然狀況和開發(fā)利用技術(shù)的發(fā)展，以及國內(nèi)風電場選址、建設(shè)的實際操作