全球风资源分布统计.doc

全球风资源分布统计简介1.全球陆地风资源总体介绍地球上的风能资源十分丰富，根据相关资料统计，每年来自外层空间的辐射 能为1.5 xiO18kWh其中的2.5%即3.8 xiO16kWh勺能量被大气吸收，产生大约 4.3 X IOI2kWh勺风能。据世界能源理事会估计，在地球 1.07 X 108km陆地面积中 有27%的地区年平均风速高于 5m/s （距地面10m处）。风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩 地带，如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家。世界气象组织于1981年发表了全世界范围风能资源估计分布图，按平均风能密度和相应的年平均风速将全 世界风能资源分为10个等级。8级以上的风能高值区主要分布于南半球中高纬 度洋面和北半球的北大西洋、北太平洋以及北冰洋的中高纬度部分洋面上，大陆上风能则一般不超过7级，其中以美国西部、西北欧沿海、乌拉尔山顶部和黑海 地区等多风地带较大。表1全球风能资源分布地区陆地面积（km2）风力为37级所占的2面积（km）风力为37级所占的 面积比例（%北美19339787641拉丁美洲和加勒比18482331018西欧4742196842东欧和独联体23049678329中东和北非8142256632撒哈拉以南非洲7255220930太平洋地区21354418820仲国）9597105611中亚和南亚42992436总计10666029143272.分析工具介绍VORTEX公司是专门从事风能数据提供及风能地图的西班牙在线服务公司， 主要服务是协助技术部门进行风资源的评估，产品范围包括：MAPS:在24小时内提供1或3公里分辨率内的风力资源数据。MAST：可被WAsP使用的指定地点一年的测风数据。FARM 用于 WindPRO或 Windfarmer软件的一个地区内无限个点（100m分 辨率）长期（30年）的平均风速、湍流和极端风力数据。SERIES提供具体地点在3公里分辨率内，10年内每小时的风速及风向等长 时间序列关联数据。ICING提供寒冷天气下的相关风资源数据以避免由于冷冻天气对产能带来的损耗。表1 VORTE熔司产品信息产品分辨率测量项目数据（年）报告交付期 限（小时）报告格式备注MAP1-3km风速3024KML, GISMAST100m风速、风向1/ 2036PDF, TAB一个占1八、FARM100m风速、风向、湍 流、极端风力307296KML, GIS, PDF, WRG一个区域无限个点SERIES3km风速、风向1036TXTIn terface Vortex是Vortex公司的一款在线风资源分析软件，可以将全球各 个区域的风速分布状况以不同的颜色，直观地展示出来。本文借助In terfaceVortex的免费账号（分辨率为9km），得到全球陆上及沿海地区的年平均风速分 布图，如图1所示。图1全球陆上年平均风速分布图根据上面这幅全球陆上年平均风速分布图， 可以看出，全球陆上风速分布呈 现如下普遍规律：赤道地区风速普遍较小，基本都处于3.0m/s以下；南北回归线附近是全球风资源丰富地区，该区域风速普遍较高，基本都处于6至7m/s以上；沿海风速高于内陆。全球风资源较为丰富的地区主要集中在以下几个区域：全球各个大陆沿海地 区、整个欧洲大陆、东亚、中亚以及西亚阿拉伯半岛地区、北非沙哈拉沙漠地区 以及南非、澳大利亚及新西兰岛屿、北美特别是美国大陆、南美的南部、中美的 加勒比海地区。F面将逐一对这些区域的风资源进行初步统计分析全球大陆沿海地区沿海地区是全球陆上风资源最为丰富的区域， 其主要特点就是风速大、有效 小时数长、分布范围广，几乎分布于全球大部分大陆沿海。其具体风速分布状况 可以参见图1。从图1可以看出，全球沿海地区风能丰富带，除了某些特殊区域以外（如赤 道地区），大部分区域的风速都能达到 6至7m/s以上，甚至很多区域风速能够 达到9m/s以上。具体说来，按照风速的不同，基本可以分为以下几个大的区域：1、风速极大区域该区域是指风速在8至9m/s以上的区域，主要有下面这几个大的区域：（1）欧洲的大西洋沿海以及冰岛沿海；（2）美国和加拿大的东西海岸以及格陵兰岛南端沿海；（3）澳大利亚和新西兰沿海；（4）东北亚地区（包括俄罗斯远东地区、日本、朝鲜半岛以及中国）沿海;（5）加勒比海地区岛屿沿海；（6）南美洲智利和阿根廷沿海；（7）非洲南端沿海。以下图2为例，这是欧洲、美国和加拿大的大西洋沿海地区 （包括冰岛和格 陵兰岛沿海）的风速分布图。从图中可以看出，该区域的风资源非常丰富，风速 很大，都在9m/s以上，具有很大的风资源开发价值。2、风速较大区域该区域是指风速在6至7m/s以上的区域，主要有下面这几个大的区域：南 美洲中部的东海岸、南亚次大陆沿海以及东南亚沿海。3、风速较小区域该区域是指风速在5m/s以下的区域，其主要分布于赤道地区的大陆沿海： 中美洲的西海岸、非洲中部的大西洋沿海以及印度尼西亚沿海。图2欧洲、美国和加拿大的大西洋沿海地区风速分布图欧洲欧洲是世界风能利用最发达的地区，其风资源非常丰富。从下图3可以看出， 沿海地区是欧洲风资源最为丰富的地区，主要包括英国和冰岛沿海、西班牙、法 国、德国和挪威的大西洋沿海，以及波罗的海沿海地区，其年平均风速可达9m/s 以上。其次，欧洲的陆上风资源也很丰富。整个欧洲大陆，除了伊比利亚半岛中 部、意大利北部、罗马尼亚和保加利亚等部分东南欧地区以及土耳其地区以外（该 区域风速较小，在4至5m/s以下），其他大部分地区的风速都较大，基本在 6 至7m/s以上，其中英国、冰岛、爱尔兰、法国、荷兰、德国、丹麦、挪威南部、 波兰以及俄罗斯东部部分等地区都是风资源集中的地区。另外，地中海沿海地区的风速也较大，均在6m/s以上。图3欧洲风速分布图亚洲亚洲大陆面积广袤，地形复杂，气候多变，风资源也很丰富，其主要分布于 以下几个区域：中亚地区（主要哈萨克斯塔及其周边地区）、阿拉伯半岛及其沿 海、蒙古高原、南亚次大陆沿海以及亚洲东部及其沿海地区，如图 4所示。中亚地区和蒙古高原以草原为主，阿拉伯半岛地处沙漠，这些地区的共同特 点是地势平坦，地形简单，故风速较大，大部分地区都在 6至7m/s，蕴含的风 能十分丰富。亚洲东部及其沿海地区风资源很丰富，其风速均在 6至7m/s以上，甚至部 分区域的风速甚至达到8到9m/s。但是该地区沿西太平洋的海域较深，而且气 候复杂多变，地震台风海啸等自然灾害较多，不利于风能开发。另外，青藏高原虽然风速很大，能达到 9m/s，但是由于其地势太高，空地 密度太低，反而风功率密度很低，风资源比较贫乏。而俄罗斯沿北冰洋海岸的风 速较大，在6m/s左右，但是气温太低，环境太恶劣，无法进行风能开发。图4亚洲风速分布图非洲非洲风能集中区域主要分为两大块：撒哈拉沙漠及其以北地区以及南部沿海地区，如图5所示。撒哈拉沙漠及其以北地区，由于大部分是沙漠地形，地势平坦开阔，故而其风速也较大，基本在 6至7m/s以上。撒哈拉沙漠以南的陆上地 区风资源较为贫乏，风速较低，大部分地区均在5m/s以下，部分地区甚至不到3m/s,只有南非陆上风资源较好，其风速能达到 7m/s以上。非洲南部沿海风速 很大，达到8至9m/s以上，中东部沿海风速也较大，达到 6至7m/s，具有较大 风资源储量。urDtCiaiBbi且kJEnatljliGuinefl-Qhm/s9.08.07.0l.j6.05.0:Bra4.03.0100&km500 miEotJlh Atlarrtic cBanPslcnas-朕 :Grain CariBna：Map Dab - Terms Df UseilerramSenSulf ol auifiMn»曲. s Rpubtin I * ”伽砂帕Etanarnt命F.图5非洲风速分布图中北美洲北美洲由于其独特的地理位置，及其开阔平坦的地形特征，其风资源十分丰 富，主要分布于北美大陆中东部及其东西部沿海以及加勒比海地区，如下图6所示。从图中可以看出，北美大陆风资源分的特点是风速大、分布广泛，其分布 范围几乎涵盖了大半个北美大陆，特别是美国中部地区，地处广袤的北美大草原， 地势平坦开阔，其年平均风速均在 7m/s以上，风资源蕴藏量巨大，开发价值很 大。北美洲东西部沿海风速达到 9m/s，加勒比海地区岛屿众多，大部分沿海风 速均在7m/s以上，风能储量也十分巨大。7.0605.0h'W4.0HI3.0辿*I自1OQO kmArctic OceanGulf afBarrmNorthAtlanticOceanjuII uT AlaskaMexico1” I-Lrf'Jj -North Pacific OceanLabrador SeaCaribbean :SecNorth Pacific OceanruiT itd r¥l HLltt-l":*軒曲删ua_Map data ©2011 Euro-pa Teqlinolqgigs. Tele Atlas'ilraagery ©2011 NASA, TerraMetrics - Terms of UFOWERED E Y! -.i .o<ir图6中北美洲风速分布图南美洲南美洲陆上风资源丰富地区主要集中在阿根廷、巴西东南部的高原地区以及 安第斯山脉，如图7所示。阿根廷全境均处于风资源丰富区，风速均在6m/s以上，其南部地区的风速甚至达到 8至9m/s，而且地势平坦、海拔不高，风能储 量极其丰富。巴西东南部的高原地区风速在 7m/s以上，安第斯山脉地区海拔很 高，其风速达到9m/s以上。南美洲沿海地区风速最大的区域几乎遍布了其整个 大陆的东部沿海以及南部沿海，这部分地区的风速普遍达到8至9m/s。其次，其东部沿海的风速也达到了 7m/s。图7南美洲风速分布图澳洲图8是澳洲的风速分布图。从该图中可以看出, 富。整个澳洲大陆几乎就是一个超大型的天然风场，澳洲的风资源蕴藏量极其丰其整个陆地区域的风速均在7m/s以上，而且环绕整个海岸线的沿海地区风速都在8至9m/s。另外，新西兰岛的风资源也很丰富，主要分布于其环岛屿的沿海地区，风速达到8至9m/s。indonasia； I.'m/s9.0Corail Sw8,07.06.0Alban V*5.04,03.0SoJonmn-TCf ：'AsAiicMena'上-jM -*-Jt'Hc-barr1000 kmMap data ©2011 Europa Technologies, Geocen：tre Consulting, INEGI, MapT, SK M&C, Tele Atlast ZEN RIN Imagery ©2011, NASA, Terra Metrics -Terms of UNorthern fTe'rritoryTjsman SeaAustralianBightAuBlraliW 4 i-Hst b qbAraFur '、O8r >4*Pjptwi Ntv,11 - * .GU-lnvi .r；. 乂宀*:l,eyVfc anF JT/I4图8澳洲风速分布图参考文献:1、tml2、http:/www.vortex.es/