2.2 热带气旋与风能资源
热带气旋是我国东南沿海夏季和秋季风能资源的重要来源之一,也是风能利用主要灾害之一。1951 年以来,每年有3 至7 个热带气旋在我国登陆。从台风路径及频数分布图可知,我国南部沿海台风登陆频次远大于北部沿海,台风对风能资源的贡献也构成了南大北小的分布特征。热带气旋登陆后,陆地摩擦力显著增加,风速迅速减小。
一般来说,当热带气旋风速小于9 级或风电场位于强热带气旋10 级风圈以外范围时,热带气旋带来的风速基本在风电机组运行范围内,机组处于满发或接近满发状态,热带气旋给风电场带来良好的发电效益。当风电场位于强热带气旋10 级风圈以内,风电场需采取避风措施。如强热带气旋中心经过风电场则可能给风电场带来破坏性损失。
出现强热带气旋造成风电场破坏性损失的概率较小。如2003 年“杜鹃”强热带气旋(台风)经过汕尾,造成某风电场上千万元的损失。2006 年“桑美”也给浙江某风电场造成巨大损失。
2.3 海陆风与风能资源
海陆风是我国沿海主要风能资源来源之一。海陆风的形成与季风类似,也是大陆与海洋之间热力特性差异产生的。海陆风只是海陆之间气压日变化不同而引起的沿海区域之间的风向转变现象,而季风则是海陆之间气压的季节变化引起的。与季风相比,海陆风影响范围小、周期短、势力也弱得多。在海岸附近白天陆地升温快于海洋,近地层风自海洋吹向陆地,大气高层陆地吹向海洋,形成局地环流圈;夜间局地环流圈相反,形成海陆风环流。海陆风一般具有如下特点:(1)海上风速大于陆地,近海岸风速大于远海岸地区。陆地上风速随着离岸距离增大而迅速减弱。一般来说,距海岸线50km 风速衰减80% 左右; [6](2)海风风速大于陆风风速;(3)海风最强烈的地区,发生在温度日变化最大及昼夜海陆温差最大的地区。低纬度日射强,所以中国南部沿海海陆风比北部显著,尤以夏季为甚。
2.4 地形与风能资源
2.4.1 海拔与风能资源
为了使动能、热能和水汽等进行有效的交换已保持地球大气的平衡,自由大气中风速会保持在一定的合理范围内。接近地面部分,由于地面摩擦,风速迅速减小,因此形成了风速随海拔增高而迅速增大的特征,风能资源也表现为随着海拔增高而增大的特征。一般来说,高山、山脊地区接近自由大气,一般风速较大。这也是我国风速较小的省份,如湖北、四川等地也能在其山区发现较好的风能资源的主要原因之一。