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风能资源的气候学数值模拟方法研究

何晓凤  朱蓉  周荣卫  
【摘要】:为了实现时间跨度较长(如:20年甚至30年)的风能资源数值模拟,即风能资源的气候学数值模拟,本文建立了一种新的天气类型分型方案,该方案与目前国际上较普遍的分型方案有本质区别:(1)本文分型方案采用地面和探空观测资料,而国外分型方案采用NCEP资料(2)本文方案采用风速、风向、日最大混合层高度为分型因子,而国外分型方案采用风速、风向、弗洛德数或者风速、风向、风切变符号为分型因子(3)本文针对每种天气型随机抽取5%的算例进行真实算例的数值模拟,而国外是针对分型结果构造出每种类型的理想场,再进行数值诊断。将本文方案的分型结果与观测资料作了对比,发现这种方案对风电领域的几个重要风能参数的分布形态刻画的非常好,此外针对江苏省20年的观测资料进行天气分型,将分型后挑出的典型算例用"MM5+CALMET"进行高分辨率的数值模拟,并将最终加权平均的风速分布图和使用加拿大WEST系统做出的相同区域的风速分布图进行对比,结果显示:用这种新方法得到的风资源分布图与实际情况更接近,尤其是对于沿海风速的模拟明显优于WEST系统。由此可见,用"天气分型"+"MM5+CALMET"的方法可以实现风能资源的气候学数值模拟研究。

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