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中小尺寸风能数值模式在资源评估中的应用

放大字体 缩小字体 发布日期:2018-09-04 19:05:48   来源:新能源网  编辑:全球新能源网  浏览次数:393


  2、模拟结果分析比较

  本文选取了中国683 个气象观测站10 m 高度多年(各站资料时间序列不等, 1951 —2000 年) 平均风速资料与WEST 模拟结果进行比较。模拟结果与观测资料平均绝对误差为0. 953 m ·s - 1 , 相关系数约为0. 43 , 通过0. 01 显著性水平检验(图2) 。

  图2WEST 模拟的年平均风速与中国683 个气象

  台站观测的多年平均风速对比

  从图3 、图4 可以看出, 模拟结果较好(与观测资料相对误差《 20 %) 的台站大都分布在中国东部及东部沿海地区, 同时在西北的准噶尔盆地、吐鲁番盆地等地势较低的地区, 模拟结果也相对较好。这些区域内海拔高度低, 地势平坦, 平原、盆地较多。例如东北平原, 华北平原, 长江三角洲平原,南疆盆地等。而模拟结果不理想(与观测资料相对误差》 60 %) 的台站主要分布在中国中西部地区,同时在华南部分较高海拔的山区, 模拟结果也不太理想。在这些区域内海拔高度高、地形复杂、地势起伏很大, 分布着一系列的高山、高原。例如青藏高原、黄土高原、云贵高原、天山山脉、昆仑山脉、祁连山脉、横断山脉和太行山脉等。尤其是青藏高原边缘地区, 坡度很大, 这一地区也是模拟结果较差、台站集中分布的主要地区。

  图3WEST 模型模拟结果与中国地面实测风速

  相对误差《 20 %的台站分布

  图4WEST 模型模拟风速与中国地面实测风速

  相对误差》 60 %的台站分布

  这一结果说明WEST 在中国中东部海拔较低、地形较为平坦、地势起伏不大的平原地区的模拟能力较好,但对中国西部地形复杂、海拔高度较高,尤其是高原地区的模拟能力还需提高。本文认为模式本身在高海拔地区的模拟能力是造成这种结果的主要原因,其次由于大尺度天气背景场的分类所用NCEP/ NCAR 再分析资料本身的可信度东部比西部要高,地形对NCEP 再分析资料的可信度具有较大影响,可能也是导致模拟结果在高原复杂地形区域产生较大误差的原因之一。

  WEST 在辽宁地区共得到322 种分类, 通过模拟统计分析, 最终得到了辽宁地区近地层各个高度上的风资源分布状况。本文选取了辽宁区域内的56 个气象台站43 年(各站资料时间序列不等, 1951 —2000 年) 的10 m 高度上的平均风速观测资料与模拟结果进行对比, 结果表明, 平均风速模拟结果与观测资料绝对误差为0. 477 m ·s - 1 , 模拟结果与观测资料相关系数达0. 773 , 并通过了0. 01的显著性水平检验, 相对误差《 19. 4 %(图5)

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关键词: 风能 模拟

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