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我國風能資源的分布

放大字體 縮小字體 發布日期:2011-09-22 11:28:03   來源:全球新能源網資訊  瀏覽次數:2852
核心提示:我國風能資源的分布與天氣氣候背景有著非常密切的關系,從我國風能資源分布圖上可以清楚看出,我國風能資源豐富和較豐富的地區主要分布在兩個大帶里。
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我國風能資源的分布

我國風能資源的分布


       我國風能資源的分布與天氣氣候背景有著非常密切的關系,從我國風能資源分布圖上可以清楚看出,我國風能資源豐富和較豐富的地區主要分布在兩個大帶里。

1.三北(東北、華北、西北)地區豐富帶,風能功率密度在200~300瓦/米2以上,有的可達500瓦/米2以上,如阿拉山口、達坂城、輝騰錫勒、錫林浩 特的灰騰梁等、可利用的小時數在5000小時以上,有的可達7000小時以上。這一風能豐富帶的形成,主要是由于三北地區處于中高緯度的地理位置有關。

冬季(12-2月)整個亞州大陸完全受蒙古高壓控制,其中心位置在蒙古人民共和國的西北部,從高壓中不斷有小股冷空氣南下,進入我國。同時還有移動性的高壓(反氣旋)不時的南下,這類高壓大致從四條路經侵入我國。一條是源于俄羅斯的新地島,經西北利亞及蒙古人民共和國進入我國,由于是西北向稱為西北路徑;第二條源自冰島以南洋面,經俄羅斯、哈薩克斯坦,基本上是自西向東進入我國新疆,稱為西路經;第三條源自俄羅斯的太梅爾半島,自北向南經西北利亞、蒙古人民共和國進入我國,稱為北路經;第四條源于俄羅斯貝加爾湖的東西伯利亞地區,進入我國東北及華北一帶,稱為東北路經。這四條路經除東北路經外,一般都要經過蒙古人民共和國,當經過時蒙古高壓得到新的冷高壓的補充和加強,這種高壓往往可以迅速南下,進入我國。

由于歐亞大陸面積廣大,北部地區氣溫又低,是北半球冷高壓活動最頻繁的地區,而我國地處歐亞大陸東岸,正是冷高壓南下必經之路。三北地區是冷空入侵我國的前沿,一般在冷高壓前鋒稱為冷鋒,在冷鋒過境時,在冷鋒后面200km附近經??沙霈F大風就可造成一次6~10級(10.8~24.4m/s)大風。對風能資源利用來說,就是一次可以有效利用的高質量大風。

從三北地區向南,由于冷空氣從源地長途跋涉,到達我國黃河中下游再到長江中下游,地面氣溫有所升高,使原來寒冷干燥氣流性質,逐漸改變為較冷濕潤的氣流性質,(稱為變性)也就是冷空氣逐漸的變暖,這時氣壓差也變小,所以,風速由北向南逐漸的減小。

我國東部處于蒙古高壓的東側和東南側,所以盛行風向都是偏北風,只視其相對蒙古高壓中心的位置不同而實際偏北的角度有所區別。三北地區多為西北風,秦嶺黃河下游以南的廣大地區,盛行風向偏于北和東北之間。

春季(3~5月)是由冬季到夏季的過渡季節,由于地面溫度不斷升高,從4月開始,中、高緯度地區的蒙古高壓強度已明顯的減弱,而這時印度低壓(大陸低壓)及其向東北伸展的低壓槽,已控制了我國的華南地區,與此同時,太平洋副熱帶高壓也由菲律賓向北逐漸侵入我國華南沿海一帶,這幾個高、低氣壓系統的強弱、消長卻給我國風能資源有著重要的作用。

在春季這幾種氣流在我國頻繁的交綏。春季是我國氣旋活動最多的季節,特別是我國東北及內蒙一帶氣旋活動頻繁,造成內蒙和東北的大風和沙暴天氣。同樣地江南氣旋活動也較多,但造成的卻是春雨和華南雨季。這也是三北地區風資源較南方豐富的一個主要的原因。全國風向已不如冬季風那樣穩定少變,但仍以偏北風占優勢,但風的偏南分量顯著的增加。

夏季(6~8月)東亞地面氣壓分布開勢與冬季完全相反。這時中、高緯度的蒙古高壓向北退縮的已不清楚,相反地印度低壓繼續發展控制了亞州大陸,為全年最盛的季節。大平洋副熱帶高壓等時也向北擴展和向大陸西伸??梢哉f東亞大陸夏季的天氣氣候變化基本上受這兩個環流系統的強弱和相互作用所制約。

隨著太平洋副熱帶高壓的西伸北跳,我國東部地區均可受到它的影響,在此高壓的西部為東南氣流和西南氣流帶來了豐富的降水,但由于高、低壓間壓差小,風速不大,夏季是全國全年風速最小的季節。

夏季大陸為熱低壓、海上為高壓,高、低壓間的等壓線在我國東部幾呈南北向分布的型式,所以夏季風盛行偏南風。

秋季(9~11月),是由夏季到冬季的過渡季節,這時印度低壓和太平洋高壓開始明顯衰退,而中高緯度的蒙古高壓又開始活躍起來。由于冬季風來的迅速,且穩定維持,不像春季中夏季風代表冬季風那種來回進退的型式。此時,我國東南沿海已逐漸受到蒙古高壓邊緣的影響,華南沿海由夏季的東南風轉為東北風。三北地區秋季已確立了冬季風的形勢。各地多為穩定的偏北風,風速開始增大。

2.沿海及其島嶼地豐富帶。年有效風能功率密度在200瓦/米2以上,將風能功率密度線平行于海岸線,沿海島嶼風能功率密度在500瓦/米2以上如臺山、平潭、東山、南鹿、大陳、嵊泗、南澳、馬祖、馬公、東沙等??衫眯r數約在7000-8000小時,這一地區特別是東南沿海,由海岸向內陸是丘陵連綿,所以風能豐富地區僅在海岸50km之內,再向內陸不但不是風能豐富區,反而成為全國最小風能區,風能功率密度僅50瓦/米2左右,基本上是風能不能利用的地區。

沿海風能豐富帶,其形成的天氣氣候背景與三北地區基本相同,所不同的是海洋與大陸兩種截然不同的物質所組成,二者的輻射與熱力學過程都存在著明顯的差異。大氣與海洋間的能量交換大不相同。海洋溫度變化慢,具有明顯的熱隋性,大陸溫度變化快,具有明顯的熱敏感性,冬季海洋較大陸溫暖,夏季較大陸涼爽,這種海陸溫差的影響,在冬季每當冷空氣到達海上時風速增大,再加上海洋表面平滑,摩擦力小,一般風速比大陸增大2-4m/s。

東南沿海又受臺灣海峽的影響,每當冷空氣南下到達時,由于狹管效應的結果使風速增大,這里是我國風能資源最佳的地區。

在沿海每年夏秋季節都可受到熱帶氣旋的影響,當熱帶氣旋風速達到8級(17.2m/s)以上時,稱為臺風。臺風是一種直徑1000km左右的圓形氣旋,中心氣壓極低,臺風中心0-30km范圍內是臺風眼,臺風眼中天氣較好,風速很小。在臺風眼外壁天氣最為惡劣,最大破壞風速就出現在這個范圍內,所以一般只要不是在臺風正面直接登陸的地區,風速一般小于10級(26m/s),它的影響平均有800~1000km的直經范圍,每當臺風登陸后我國沿??梢援a生一次大風過程,而風速基本上在風力機切出風速范圍之內。是一次滿發電的好機會。

登陸臺風每年在我國有11個,而廣東每年登陸臺風最多為3.5次,海南次之2.1次,臺灣1.9次,福建1.6次,廣西、浙江、上海、江蘇、山東、天津、遼寧合計僅1.7次,由此可見,臺風影響的地區由南向北遞減、對風能資源來說也是南大北小。由于臺風登陸后中心氣壓升高極快,再加上東南沿海東北~西南走向的山脈重疊,所以形成的大風僅在距海岸幾十公里內。風能功率密度由300w/m2銳減到100w/m2以下。

綜觀上述,冬春季的冷空氣、夏秋的臺風,都能影響到沿海及其島嶼。相對內陸來說這里形成了我國風能豐富帶。由于臺灣海峽的狹管效應的影響,東南沿海及其島嶼是我國風能最佳豐富區。我國有海岸線18000多公里,島嶼6000多個,這里是風能大有開發利用的前景的地區。

3.內陸風能豐富地區,在兩個風能豐富帶之外,風能功率密度一般在100w/m2以下,可以利用小時數3000小時以下。但是在一些地區由于湖泊和特殊地形的影響,風能也較豐富,如鄱陽湖附近較周圍地區風能就大,湖南衡山、安徽的黃山、云南太華山等也較平地風能為大。但是這些只限于很小范圍之內,不像兩大帶那樣大的面積,特別是三北地區面積更大。

青藏高原海拔4000m以上,這里的風速比較大,但空氣密度小,如在4000m的空氣密度大致為地面的67%,也就是說,同樣是8m/s的風速,在平原上風能功率密度為313.6w/m2,而在4000m只為209.9w/m2,而這里年平風速在3~5m/s,所以風能仍屬一般地區。
 

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關鍵詞: 風能 資源分布

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