云南风能资源的特点

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云南风能资源的特点晓晖

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文摘：过云南与我国“通三北”和沿海等地有关风能资源要素的对比分析 .明云南多数山区风表能分布广泛。冬春季极具开发价值，能地形效应显著，向稳定，风风风力机安全性高 .为进一步开发利用云南风能资源提供了科学依据。

羌键词：墨苎 北” 墨堂，堂，三地区

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开发利用风能，能源短缺，境日益恶化的今天，来越受到各国政府的重视。为季风在环越作‘气候的中国，际可开发的风能为 2 5实 . 3亿 k,由于风能资源的分布不均，国各地风能开 W但全

发利用存在差异。本文将云南风能资源的有效风能功率密度、有效风速可利用时数 t等风 能资源评估要素与我国风能资源丰富区“北”部和沿海地带的相应要素进行比较分析，三北显示出云南风能资源的特点，进一步开发利用风能资源提供科学依据为

l

与 t的比较云南在 1万平方公里以上。子”面积总和占全省面积的 6,山区面积占 9%坝的 而 4全省

1 6个气象 ( )基本设在城镇附近的坝子内，有 3个站设在山区。8代以后， 2台站只 0年随着城镇建设的发展，于坝区的多数气象站的测风资料受到影响。 15一 l 8处 9 1 9 o年全省年平均风速在 3 s以上的站 (0个 ) l 6 1 9 m/ 2比 9 l 0年的 (5个 ) 5个，后者离地 l r高处年平均风速 9 1多而 o e大于 3 5 s站只有 l . m/ 4个，因此，依据气象站的实测平均风速是反映不了云南风能资源的仅真实面貌的。文选取年平均风速在 3 5 s以上的 1站作为云南风能资源可开发区的代本+ m/ 3个表…,以分析云南风能资源的特点。 表 l列出的 l 3个站中， O高处年平均风速大于 5 s的站共有 3个，别为：华山 lm m/分太 (. m/)落雪 (.m/ )大

山包 (. m/ )它们的年平均有效风能功率密度和年有效风速 61 s, 53 s, 52 s,可利用时数则分别为 14 3/,3 6 1 2O/,0 12 15 7/,4 04。与新 8 .W m 7 8h; .W m 6 8 .h;3 . W m 6 9. h 9疆属风能丰富区的 3站阿拉山、板城和哈密北戈壁 (表 2进行比较，然云南的年平均个达见 )虽有效风能功率密度小于新疆，其年平均风速和年有效风速可利用时数接近新疆，吉林省但与中西部的年平均有效功率密度 ( 2- 10/ )年有效风速可利用时数 (0 0 60 h) 1 0 8 W m和 4 0 0 0相当D,至有效风能可利用时数还大于吉林。按我国风能区划的第一级区划指标，川市落雪‘甚东

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站与昆明市太华山站已接近“能较丰富区”另外，能是否具有开发价值，决定于有效风风。风还速利用时数。据文献 E]沿海狭长地带年风速可利用时数为 5 0 - 60 h,风能有效功率根 4, 00 00年密度为 2 0 3 0/,北”部年风速可利用时数为 40 - 60 h,风能有效功率密度 0- 5W m三北 00 0 0年为 10 3 0/,云南风能可开发区年有效功率密度虽不及土述两个全国风能丰富区 . 5 - 0 W m而但年有效风速可利用时数均超过 4 0h 0 0。从表 l可看到，有效风速可利用时数昆明市太华山站年最多， 7 8h,达 36昭通市大山包次之， 6 9h,川市落雪站也有 6 8h, 3个站的年风速有为 40东 01这效利用时数与我国东南沿海狭长地带及其它岛屿一样，属全国最大。同表 1云南风健可开发区的风健要素值

2空气密度的影响有效风能功率密度的大小与空气密度 P一次方成正比， P大，有利于提高有效风能则功率密度， P的变化与气压尸、而气温￡及水气压有关。云南地处高原，气压相对沿海地区低， 如云南的太华山站年平均气压尸为 6 . 4 P,平均气温为 l."年平均水气压为 8 9k a年 14C, 10 k a而广东

的南澳岛年平均气压 i 1 2k a年平均气温 2 .年平均水气压 .2p, 0 8 P, 15C, 2 1k a根据公式 P 1 2 6 (+ 0 0 3 6)尸一 0 3 8) 1 0 .3P,= . 7/1 . 06t( . 7e/0 0进行计算，者空气密度前 08 k/,者为 11k/,者之比为 0 7,在年平均风速相同的情况下，华山的年 . 4 g m。后 . 9g m。两 .1即太有效风能功率密度只有南澳的 7;若在 l— 4月 (南的干季，季 )太华山站的空气密 1但 1云风，

度为 09k/, 4gm南澳岛空气密度为 12k/两者之比为 07, .2g m, 7有效风能功率密度的差异较年值减小。可见，由空气密度的不同所引起的有效风能功率密度差异，云南比沿海地区一般小 2— 3,随季节的变化有所变动。 0 0但

3风速的比较从表 1表 2可见，南风能可开发区 lm高处的风速不如新疆风能丰富区的大，风力、云 O但

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机的轮毂高度一般离地 4 m或 5 m.在此高度上的风速对风力机才是有意义的。表 3列出 0 0故的是云南风能可开发区 4 m、o高度上的风速。根据我国风力机的型号与对应年平均风速 0 m

标准， 1个站所代表地区均为中型一大型风机的可开发区。这 3表 3云南风能可开发区风力机轮毂高度的风速

*

V D别表示 4 r、 0a高度的风速 5分 Oa 5 r

表 1 3表明，南风能可开发利用区各站 lr高度上的平均风速大多小于新疆的，均~云 O e平有效风能密度也无一达到 2 0/,各站分别在离地 2一 8m高度上，平均有效风能密 0W m但 O O其度均大于 2 0/,“ 0 W m属风能丰富区”而太华山站在离地 3 m高度上、雪站在离地 4 m高， 0落 0度上、山包在离地 6m高度上及马龙站在离地 8 m高度上，们的平均有效风能密度已大大 0 0它于 3 0/,几个站的低空风能潜力可与属我国“能丰富区” 0W m这风的沿海岛屿媲美。外，南此云风能可开发利用区各站离地 l r或者 2m高度上，年风能可利用

时数均已超过 5 0h, o e 0全 0 0而太华山、落雪和大山包 3站离地 l m高度以及其余各站离地 2一 4 m高度上，年有效风速 O O o全可利用时数均已超过 6 0 h因此， 00。云南风能可开发利用区的低空风能潜力很大，有开发利具用价值。

另外，南干雨季分明，— 9月为雨季，时风速较小，o月中下旬后，支西风急流逐渐云 6此 l南在青藏高原南部建立，空的强西风急流动量下传，成云南近地面风速增大，春季风力最高造冬

强， j月后渐渐减弱。因此，云南的有些地方，大嫣、如宣威、云、样马龙、落雪、山包及太华山大等地，不仅年平均风速超过 3 5 8且风季 (逢干季 )速均达 4 5 s以上，中型风力机 .m/,恰风 . m/是的可开发区，位于哀牢山以东的晋宁、南、宗、甸、明、而路师寻嵩新村、会泽安、源、柏、姚富双砚山、阳、旧、河、江和南涧等地，季的风速也达 3 5 4 4 s是小型风力机的可开元个红丽风 .— . m/,

发区。干季风能的开发价值远大于雨季，也是云南风能的特征之一。这

4云南风能分布的地形效应云南地形复杂，风能分布受地形影响强烈虽然从 1 6个气象站的资料来看，前所述， 2如云

南风能资源总体不如“三北”地区和沿海地区，但许多高度不同的山顶、口、垭峡谷等地，风能资源较开阔平地要大，高临风”规律在山区具有普遍性 如昆明市 (拔 1 9 .m)年平均 登的海 814,风速 2 2 s而离它不到 1k的太华山站 (拔 2 5 .m)平均风速为 5 8 s年平均有 . m/, Om海 383年 .m/,效风能密度为 14 2 m有效风速出现的时间百分率为 8,￣ 2 m/ 8 . W/, 4 3 0 s的风速出现时间共计 78 h大于 6 s的风速出现时间为 3 5h, 5月干季时，力特别强，均有效风能密 36, m/ 8 5 1— 2风平度高达 2 0 5/ 6. w m以上，效风力出现的时问百分率达 9以上，近全国最大风能区的水有 3接平 .句话说，把风力机安装在太华山，比安装在昆明市多得近 6倍的风能。可见，发山换如可开

区风能资源大有可为。另外，省某些地区由于地形的突然变化，我形成典型的“管效应”可造狭，成很大的局地风速。洱海南端的下关市，如处于西洱海的东部谷口，宽东窄的地形，别有利西特于使冬春季沿河谷东进的西风气流流线密集，使风速明显加大，年平均风速为 4 4a s而致其 . r/;

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位于它北面 l O多 k处的大理县城， m由于在苍山东边山脚下，速明显偏小，年平均风速仅风其为 24/。 . m s

5 1 0分钟平均最大风速的比较表 4列出的是用一元回归方程计算的云南风能可开发区 3 O年一遇 l分钟平均最大风 o速。从表 4可见 .落雪站 3 0年一遇最大风速最大， 3 . m/;旧站最小，有 6 2 s个只有 1 .m/; 6 1 s蒙自、宣威、云、河和下关 5站，o年一遇最大风速为 l .~ 2 .m/;余站 3祥红 3 84 0O s其 0年一遇最大风速在 2 .~ 2 .m/。见，南风速大于 2. m/,风力机具有破坏性的大风不多见， 05 3 8 s可云 5O s对极端大风发生频率低，能利用中对风力机的坚固性要求不高，风只有落雪站最大风速设计为中压型，余各站均为弱压型。而我国“能丰富区”其风的新疆地区，O分钟平均最大风速多数在 l 3m/ 0 s以上，阿拉山口和达坂城 .们的 l钟平均最大风速分别为 4m/和 3m/,力如它 o分 6 s 8 s风机必须经受强风的袭击，风力机的设计为特强压型。由此可见，南风力机安全性较北”云三地区的高而成本低。表 4云南风能可开发匹 3年一遇 1分钟平均量大凤逮 0 0站名v ( s^ m/ )

丽江

祥云

下关

大姚

太华山大山包

宣威

马龙

富源

落雪

红河

个旧

蒙自

2 . 1 . 1 . 2 . 2 . 13 9 1 1 9 13 13

2 . 1 . 2 . 2 . 3 . 1 . 1 . 1. 38 91 19 13 62 91 61 84

* vt￣为 3 l, 0年一遇 l O分钟平均最大风速

6云南是以西南风为主导风向的地区云南风能可开发地区全年最大频率风向与全年最

大平均风速的风向基本一致，为西南多向，因此云南是以西南风为主导风向的地区。我国的“北”区，以西风为主导风向，而三地则沿海

地区则为“海陆风”。从风能的时间分布上看，云南和“三北”区相似，地即冬春季为风能利用的 高峰期，而夏秋季则是风能利用的低谷期。

7云南对风力机运行有利的气象要素我国的沿海地区和“北部是能丰富区”风能的开发潜力巨大，同时这两个地区三北风，但的气象灾害对风能开发利用造成的不利影响也大。前者易受台风的袭击，空气中盐雾较重，是风电场发展建设不可忽视的重要方面；后者冬夏温差大，坏性大风多 (新疆阿拉山 r而破如 1年极端最高气温 4 ."年极端最低气温一3 .℃ )并且在风能利用的高峰期容易出现沙尘暴 4 2C, 3O,天气(如新疆达坂城，大风日数平均为 15 5天，沙尘暴日数平均为 77天 )这些天气现年 4.年 .,象对风力机的安全性和稳固性均有不利影响。 云南离海较远，受台风影响，于低纬高原的特殊地理位置，其气候四季如春，夏温不位使冬

差小，不见或少见风沙天气 (如丽江，年极端最高年温 3 .℃, 2 3年极端最低气温一1 .℃, 0 3年大风日数 2 . 1 3天，沙尘暴日数为 O; )全省性暴雨平均每年只有 4 7天，暴雨以上降水仅为全 .大部暴雨的 6, 降水强度不大，这些气象条件对降低风力机成本，对风力机的安装和安全性，都极为有利。

8总体评价通过以上分析可见，云南多数山区风驻分布广泛，在冬春季风能极具开发价值，且云岭并

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哀牢山以东的滇中许多地区的山区，能的地形效应显著，能已接近或达到我国最大风能区风风的水平，风向稳定，力桃安全性高，力机成本低。在上述地区的山区，再考虑海拔高度且风风若

的影响，则砜速随高度增高而加大，不仅是中型风力机的可开发地区，且在某些特殊位置，亦是● ●,

大型风力机的可开发地区。同时，我们也应该看到，由于云南地域大，气候类型多样，地形条件复杂，象站

点稀疏，过仔细、真、入的勘查，发现更多的适合风能开发的地区。气通认深会 参1王

考

文

献

明等 .云南风能资源的时空分析和开发利用 .云南师范大学学报 (自然科学版 ) 1 9,2,9 6 1

2桑修诚 .疆风能资源分区和开发利用建议 . 9 4年全国气象能源开发利用适用技术经验交流材料，新 191 4 99

3潘旭等 .吉林省太阳能和风能资源的评价及有效利用途径的研究 . 9 4年全国气象能源开发利用适用 19技术经验交流材料 1 9 94

4朱瑞兆主编应用气候手册 .北京：象出版社， 9 Z气 1 9

6王

明等 .云南各地极大风速发生概率的计算研究 .云南师范大学学报表 (自然科学版 ) 1 9,2,9 6 1

TH E CH ARACTERI TI S CS oF I W ND ENERGY N I YUNNAN

Gu Be w e n n

W a g Mig n n

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Ab t a t Y u a a ih wi d e e g n mo tmou t i r a, s e ily i n e n p i g, s r c: n n h sr c n n r y i s n a n a e e p ca l n wi t ra d s rn wh c r s nt o v o s t p g a h ce f c, t a y wi r c i n I u t b e f r d v l p n ih p e e s b i u o o r p i fe t s e d n die t . ti s ia l o e e o i g d o sw i w e n Y un nd po ri an.

Ke wo d wi d e e g e o r e, u na r v n e, r he r a n Ch n y r s: n n r y r s u c Y n n P o i c No t n a e s i i a

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