風(fēng)能資源數(shù)值模擬及其在中國風(fēng)能資源評(píng)估中的應(yīng)用研究.pdf

1、蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文風(fēng)能資源數(shù)值模擬及其在中國風(fēng)能資源評(píng)估中的應(yīng)用研究姓名：張德申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：大氣科學(xué)、氣象學(xué)指導(dǎo)教師：王澄海羅勇20090501和大尺度氣候背景場分類方法的風(fēng)能資源評(píng)估數(shù)值模式系統(tǒng)WEST(WindEnergySimulationToolkit)。分析比較了風(fēng)能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)通過對(duì)長期氣候資料中一些重要要素的統(tǒng)計(jì)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(dòng)作用而產(chǎn)生的區(qū)域風(fēng)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(jìn)行了不同分辨率的敏感性試驗(yàn)，并通過與各種觀測資料的對(duì)比分析，證明了風(fēng)能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)能較好地模擬區(qū)域內(nèi)風(fēng)能資源的分布狀況，能較為真實(shí)的反映區(qū)域內(nèi)風(fēng)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(zhǔn)確，而在高原地區(qū)進(jìn)行風(fēng)能資源評(píng)估中應(yīng)配合臺(tái)站、鐵塔觀測資料對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行訂正，才可以獲得較準(zhǔn)確的區(qū)域風(fēng)能資源分布。同時(shí)也表明，風(fēng)能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)可以較好地模擬出近海風(fēng)能資源的分布，彌補(bǔ)海上觀測資料的不足，為開發(fā)近海風(fēng)能資源提供科學(xué)依據(jù)。更進(jìn)一步的，對(duì)于氣象站點(diǎn)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(fēng)能資源。(3)利用風(fēng)能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)，對(duì)多年NECP／NCAR再分析資料進(jìn)行了氣候背景場分類。

4、通過中尺度數(shù)值模擬，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(fēng)能資源數(shù)值模擬圖譜。并利用觀測資料與模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，證明了得到的風(fēng)能資源數(shù)值模擬圖譜較好地反映了我國風(fēng)能資源的分布狀況，較為真實(shí)的刻畫了我國風(fēng)能資源的優(yōu)劣分布趨勢。(4)以全國高分辨率風(fēng)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(fēng)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(fēng)電場選址、建設(shè)的實(shí)際操作