云南复杂山地风能资源分析及模拟

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近几年,随着云南风能资源的大力开发,风能资源分布状况、山地风况特征、风电场选址(包含测风塔微观选址)、拟建风电场风能资源评估等问题的研究已经显得越来越重要。以往的研究多数针对某一方面,如有的针对风能分布状况、有的针对风能资源评估,没有一套完整系统的解决方案,同时研究所使用的资料、所用的模拟方法对云南复杂地形都存在一定的缺陷,针对以上存在的问题,本文的工作主要包括以下几个部分:   1、分析了云南125个气象站的风速资料,发现多数气象站存在风速有明显逐年减少的趋势,这与事实不完全相符。为此,本文采用ECWMF ERA-Interim10m高度U、V风速资料对云南风场进行分析,分析了云南1981产~2010年的多年平均风速、风向空间分布,给出了风能较佳区域,又分析了月平均风速、风向、年平均风速、风向的时空演变特征。   2、使用云南6个风能资源详查区2010年测风资料,分析了风速、风向、风功率密度、湍流、切变等要素,真实再现了云南山地风况特征。   3、用CFD模拟了六种典型坡度地形(20°,30°,45°,60°,70°,90°)下的风场特征,得到了迎风坡、山脊和背风坡的风速、流场分布状况,并归纳了坡度对山脊70m高度风速加速比的影响,给出了最佳开发坡度范围。再然后用CFD模拟了三种地形遮挡(遮挡山脉高于、等于及低于拟建风电场),给出了遮挡山脉对拟建风电场的影响,最后用CFD模拟了实际三维山地风场,分析了气流翻越和绕流现象,并用山上测风塔数据进行对比分析,检验了该软件对云南复杂地形模拟的适用性。   4、用滇中某山地风电场两个测风塔数据,验证了风电场资源分析软件WasP对云南省复杂山地风能资源具有较好的模拟能力,本文即用WAsP完成了该风电场风资源较好山脊的风能资源评估。   5、归纳总结了一套适合云南风能资源开发的思路和方法。
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