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1、中国的风能资源2006年12月02日中国风力发电发展规划设想我国风能资源的形成及其分布2006-10-20中国的风能资源2006年12月02日我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源比较丰富。据国家气象局估算，全国风能密度为100Wm2，风能资源总储量约1.6X105MW,特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部分地区，每年风速在3ms以上的时间近4000h左右，一些地区年平均风速可达67ms以上，具有很大的开发利用价值。有关专家根据全国有效风能密度、有效风力出现时间百分率，以及大于等于3ms和6ms风速的全年累积小时数，将我国风能资源划分为如下几个区域。1、东南沿海
2、及其岛屿，为我国最大风能资源区。这一地区，有效风能密度大于、等于200Wm2的等值线平行于海岸线，沿海岛屿的风能密度在300Wm2以上，有效风力出现时间百分率达8090，大于、等于8ms的风速全年出现时间约70008000h，大于、等于6ms的风速也有4000h左右。但从这一地区向内陆，则丘陵连绵，冬半年强大冷空气南下，很难长驱直下，夏半年台风在离海岸50km时风速便减少到68。所以，东南沿海仅在由海岸向内陆几十公里的地方有较大的风能，再向内陆则风能锐减。在不到100km的地带，风能密度降至50Wm2以下，反为全国风能最小区。但在福建的台山、平潭和浙江的南麂、大陈、嵊泗等沿海岛屿上，风能却都很
3、大。其中台山风能密度为534.4Wm2，有效风力出现时间百分率为90，大于、等于3ms的风速全年累积出现7905h。换言之，平均每天大于、等于3ms的风速有21.3h，是我国平地上有记录的风能资源最大的地方之一。2、内蒙古和甘肃北部，为我国次大风能资源区。这一地区，终年在西风带控制之下，而且又是冷空气入侵首当其冲的地方，风能密度为200300Wm2，有效风力出现时间百分率为70左右，大于、等于3ms的风速全年有5000h以上，大于、等于6ms的风速在2O00h以上，从北向南逐渐减少，但不象东南沿海梯度那么大。风能资源最大的虎勒盖地区，大于、等于3mS和大于、等于6ms的风速的累积时数，分别可达
4、7659h和4095h。这一地区的风能密度，虽较东南沿海为小，但其分布范围较广，是我国连成一片的最大风能资源区。3、黑龙江和吉林东部以及辽东半岛沿海，风能也较大。风能密度在200Wm2以上，大于、等于3ms和6ms的风速全年累积时数分别为50007O00h和3000h。4、青藏高原、三北地区的北部和沿海，为风能较大区。这个地区（除去上述范围），风能密度在150200Wm2之间，大于、等于3ms的风速全年累积为40005000h，大于、等于6ms风速全年累积为3000h以上。青藏高原大于、等于3ms的风速全年累积可达6500h，但由于青藏高原海拔高，空气密度较小，所以风能密度相对较小，在4000
5、m的高度，空气密度大致为地面的67。也就是说，同样是8ms的风速，在平地为3136Wm2，而在4000m的高度却只有209.3Wm2。所以，如果仅按大于、等于3ms和大于、等于6ms的风违的出现小时数计算，青藏高原应属于最大区，而实际上这里的风能却远较东南沿海岛屿为小。从三北北部到沿海，几乎连成一片，包围着我国大陆。大陆上的风能可利用区，也基本上同这一地区的界限相一致。5、云贵川，甘肃、陕西南部，河南、湖南西部，福建、广东、广西的山区，以及塔里木盆地，为我国最小风能区。有效风能密度在50W/m2以下，可利用的风力仅有20左右，大于、等于3ms的风速全年累积时数在2000h以下，大于、等于6ms
6、的风速在15Oh以下。在这一地区中，尤以四川盆地和西双版纳地区风能最小，这里全年静风频率在60以上，如绵阳为67，巴中为60，阿坝为67，恩施为75，德格为63，耿马孟定为72，景洪为79。大于、等于3ms的风速全年累积仅300h，大于、等于6ms的风速仅20h。所以，这一地区除高山顶和峡谷等特殊地形外，风能潜力很低，无利用价值。6、在4和5地区以外的广大地区，为风能季节利用区。有的在冬、春季可以利用，有的在夏、秋季可以利用。这一地区，风能密度在50100Wm2之间，可利用风力为3040，大于、等于3ms的风速全年累积在20004000h，大于、等于6ms的风速在1000h左右。下面介绍一下国
7、家气象局的有关专家关于我国风能区划的划分意见。采用三级区划指标体系。第一级区划指标：主要考虑有效风能密度的大小和全年有效累积小时数。将年平均有效风能密度大于200Wm2、320m八风速的年累积小时数大于500Oh的划为风能丰富区，用“”表示；将150200Wm2、320ms风速的年累积小时数在30005000h的划为风能较丰富区，用“”表示；将50150Wm2、320ms风速的年累积小时数在20003000h的划为风能可利用区，用“”表示；将50Wm2以下、320ms风速的年累积小时数在2000h以下的划为风能贫乏区，用“”表示。在代表这四个区的罗马数字后面的英文字母，表示各个地理区域。第二级
8、区划指标：主要考虑一年四季中各季风能密度和有效风力出现小时数的分配情况。利用19611970年间每日4次定时观测的风速资料，先将483个站风速大于、等于3ms的有效风速小时数点成年变化曲线。然后，将变化趋势一致的归在一起，作为一个区。再将各季有效风速累积小时数相加，按大小次序排列。这里，春季指35月，夏季指68月，秋季指911月，冬季指12、1、2月。分别以1、2、3、4表示春、夏、秋、冬四季。如果春季有效风速（包括有效风能）出现小时数最多，冬季次多，则用“14”表示；如果秋季最多，夏季次多，则用“32”表示；其余依此类推。第三级区划指标：风力机最大设计风速一般取当地最大风速。在此风速下，要求
9、风力机能抵抗垂直于风的平面上所受到的压强。使风机保持稳定、安全，不致产生倾斜或被破坏。由于风力机寿命一般为2030年，为了安全，我们取30年一遇的最大风速值作为最大设计风速。根据我国建筑结构规范的规定，“以一般空旷平坦地面、离地10m高、30年一遇、自记10min平均最大风速”作为进行计算的标准。计算了全国700多个气象台、站30年一遇的最大风速。按照风速，将全国划分为4级：风速在3540ms以上（瞬时风速为5060ms），为特强最大设计风速，称特强压型；风速3035ms（瞬时风速为4050ms），为强设计风速，称强压型；风速2530ms（瞬时风速为3040ms），为中等最大设计风速，称中压型
10、；风速25ms以下，为弱最大设计风速，称弱压型。4个等级分别以字母a、b、c、d表示。根据上述原则，可将全国风能资源划分为4个大区、30个小区。各区的地理位置如下：区：风能富丰区A34a东南沿海及台湾岛屿和南海群岛秋冬特强压型。A21b海南岛南部夏春强压型。A14b山东、辽东沿海春冬强压型。B12b内蒙古北部西端和锡盟春夏强压型。B14b内蒙古阴山到大兴安岭以北春冬强压型。C13b-c松花江下游春秋强中压型。区：风能较丰富区D34b东南沿海（离海岸2050km）秋冬强压型。D14a海南岛东部春冬特强压型。D14b渤海沿海春冬强压型。D34a台湾东部秋冬特强压型。E13b东北平原春秋强压型。E1
11、4b内蒙古南部春冬强压型。E12b河西走廊及其邻近春夏强压型。E21b新疆北部夏春强压型。F12b青藏高原春夏强压型。区：风能可利用区G43b福建沿海（离海岸50100km）和广东沿海冬秋强压型。G14a广西沿海及雷州半岛春冬特强压型。H13b大小兴安岭山地春秋强压型。I12C辽河流域和苏北春夏中压型。I14c黄河、长江中下游春冬中压型。I31c湖南、湖北和江西秋春中压型。I12c西北五省的一部分以及青藏的东部和南部春夏中压型。I14c川西南和云贵的北部春冬中压型。：风能欠缺区J12d四川、甘南、陕西、鄂西、湘西和贵北春夏弱压型。Jl4d南岭山地以北冬春弱压型。J43d南岭山地以南冬秋弱压型。
12、J14d云贵南部春冬弱压型。K14d雅鲁藏布江河谷春冬弱压型。K12c昌都地区春夏中压型。L12c塔里木盆地西部春夏中压型。中国风力发电发展规划设想1中国风能资源储量及其分布1.1储量中国气象科学研究院根据全国900多个气象站的历年平均风功率密度绘制全国年平均风功率密度分布图。该图反映了全国风能资源分布状况，以及各个地区风能资源潜力的多少。全国风能资源储量估算值是指离地10m高度层上的风能资源量，而非整层大气或整个近地层内的风能量。全国的储量是使用求积仅逐省量取了年平均风功率密度10、1025、2550、50100、100200以及200W/m的面积后，计算出每一省的风能储量。中国10m高度层
13、的风能总储量为32.26亿kw，这个储量称作“理论可开发总量”。实际可供开发的量按上述总量的1/10估计，并考虑风能转换装置风轮的实际扫掠面积，再乘以面积系数0.785（即lin直径的圆面积是边长1m的正方形面积的0.785倍），得到中国陆地10m高度层实际可开发的风能储量为2.53亿kw。2000年全国电力装机规模约为3亿kw，略高于估算的全国离地10m高实际可开发的风能资源储量，这表明我国风能资源非常丰富。但是必须进行风能资源详查，探明具有经济开发价值的装机容量。另外，中国东部沿海地区水深215m的海域面积非常巨大，海上风能资源测量必须着手进行。由于海上风速比陆上更高，湍流更小，更接近中国
14、东部电力负荷中心，因而中国海上风电开发前景更加广阔。12分布在中国，风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。这些地区缺少煤炭及其他常规能源，并且冬春季节风速高，雨水少；夏季风速小，降雨多，风能和水能具有非常好的季节补偿。另外在中国内陆地区，由于特殊的地理条件，有些地区具有丰富的风能资源，适合发展风电，比如江西省都阳湖地区以及湖北省通山地区。2中国风电发展应考虑的因素2.1风能资源了解风能资源情况对估算风电场发电量以及评估潜在的效益非常重要。对风电场而言，风电机组年利用小时数最低要求为2000小时，即单机容量为600kw的风电机组年发电量不能
15、低于1200MW心才具有开发价值。当风电场风电机组平均年利用小时数达到2500小时，风电场具有良好的开发价值；当风电机组平均年利用小时数超过3000小时，为优秀风电场。2.2电网条件当风电装机容量不超过当地电网总容量的10时，风电不会影响电网的质量。但是由于风的随机性，风电不能调度，因而它也不可能替代常规装机容量以满足负荷要求。风电产生的电量可以替代煤电产生的电量，以便减少污染气体排放。一般风能丰富的风场距离现有电网较远，规划时应考虑接入系统的成本，与电网的发展相协调。2.3交通风能资源丰富的地区一般都在比较偏远的地区，比如山脊、戈壁滩、草原和海岛等，必须拓宽现有道路并新修部分道路以满足大部件运输，其中有些部件可能超过30m。2.4经济问题随着技术发展，风电成本逐步降低。但目前
