高分辨率风能和太阳能数值模拟研究

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风能、太阳能作为清洁的可再生能源,在一次性能源日渐短缺和加强环境保护的形势下愈显重要。本文采用统计分析、数值模拟等方法分析了辽宁省风能、太阳能资源的时空分布特征,根据资源分布进行了空间区划和综合评估,并建立了基于各种实测、统计计算和数值模拟等资料的风能、太阳能资源数据库,进而形成了可视化的风能、太阳能资源评估系统,实现了对这两种绿色能源的综合分析、管理和评估。主要结果如下:(1)辽宁省是我国风能资源丰富的省份之一,风能资源丰富的地区主要集中在3个地带。此外,还有东西部地区一些海拔较高的丘陵山地顶部地区。风能资源有明显的季节变化和日变化。偏北、偏南是辽宁省的两个主要风能集中方位,风能方向比较集中,比较有利于风机布局。(2)辽宁省年太阳总辐射量为5000MJ/m2左右,相当于172kg标煤。按统计计算结果分析,辽宁各地年均太阳总辐射量为4513-5345MJ/m2。实测、统计计算、数值模拟均表现出辽西太阳能资源优于辽东地区的特点。太阳总辐射的月季变化曲线呈单峰型。就年平均状况看,总辐射的日变化呈以11~12时为中心的正态分布。(3)根据风能资源分布状况,可将辽宁省的风能资源划分为丰富区、较丰富区、般区、较小区四个级别。丰富区内可形成三个风能资源丰富带。(4)根据辽宁各地年均太阳总辐射量,初步定义了适于辽宁省的太阳能资源评估指标。(5)根据辽宁省现有运行的风电场状况,可初步评价其年发电收益为2.5亿元,减排二氧化碳57.5万吨。(6)采用Access 2000分别建立了辽宁省风能、太阳能资源数据库。(7)利用Visual Basic语言调用Access数据库的方式,以风能、太阳能资源数据库为后台数据库,分别建立了辽宁省风能、太阳能资源评估系统。
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