高分辨率风能和太阳能数值模拟研究

论文摘要

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。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 辽宁省风能资源开发利用现状
• 1.2 辽宁省太阳能资源开发利用现状
• 第2章 风能、太阳能资源概况
• 2.1 风能资源分布概况
• 2.2 太阳能资源分布概况
• 2.3 风能资源的变化
• 2.4 太阳能资源的变化
• 第3章 风能资源数值模拟
• 3.1 模式及模拟方案简介
• 3.2 模拟结果分析
• 第4章 太阳能资源统计分析
• 4.1 太阳能资源统计分析发展现状
• 4.2 计算方法和误差分析
• 4.3 统计结果分析
• 第5章 太阳能资源数值模拟
• 5.1 模拟方案
• 5.2 模拟结果分析
• 第6章 风能、太阳能资源数据库
• 6.1 风能资源数据库结构及内容
• 6.2 太阳能资源数据库结构及内容
• 第7章 风能、太阳能资源评估与区划
• 7.1 风能资源评估与区划
• 7.2 太阳能资源评估与区划
• 第8章 风能、太阳能资源评估系统
• 8.1 系统功能介绍
• 8.2 系统结构介绍
• 8.3 系统具体功能的实现
• 第9章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论著
• 作者从事科学研究和学习经历的简历