我國風(fēng)能資源的分布

我國風(fēng)能資源的分布

       我國風(fēng)能資源的分布與天氣氣候背景有著非常密切的關(guān)系，從我國風(fēng)能資源分布圖上可以清楚看出，我國風(fēng)能資源豐富和較豐富的地區(qū)主要分布在兩個(gè)大帶里。

1．三北（東北、華北、西北）地區(qū)豐富帶，風(fēng)能功率密度在200～300瓦/米2以上，有的可達(dá)500瓦/米2以上，如阿拉山口、達(dá)坂城、輝騰錫勒、錫林浩 特的灰騰梁等、可利用的小時(shí)數(shù)在5000小時(shí)以上，有的可達(dá)7000小時(shí)以上。這一風(fēng)能豐富帶的形成，主要是由于三北地區(qū)處于中高緯度的地理位置有關(guān)。

冬季（12-2月）整個(gè)亞州大陸完全受蒙古高壓控制，其中心位置在蒙古人民共和國的西北部，從高壓中不斷有小股冷空氣南下，進(jìn)入我國。同時(shí)還有移動(dòng)性的高壓（反氣旋）不時(shí)的南下，這類高壓大致從四條路經(jīng)侵入我國。一條是源于俄羅斯的新地島，經(jīng)西北利亞及蒙古人民共和國進(jìn)入我國，由于是西北向稱為西北路徑；第二條源自冰島以南洋面，經(jīng)俄羅斯、哈薩克斯坦，基本上是自西向東進(jìn)入我國新疆，稱為西路經(jīng)；第三條源自俄羅斯的太梅爾半島，自北向南經(jīng)西北利亞、蒙古人民共和國進(jìn)入我國，稱為北路經(jīng)；第四條源于俄羅斯貝加爾湖的東西伯利亞地區(qū)，進(jìn)入我國東北及華北一帶，稱為東北路經(jīng)。這四條路經(jīng)除東北路經(jīng)外，一般都要經(jīng)過蒙古人民共和國，當(dāng)經(jīng)過時(shí)蒙古高壓得到新的冷高壓的補(bǔ)充和加強(qiáng)，這種高壓往往可以迅速南下，進(jìn)入我國。

由于歐亞大陸面積廣大，北部地區(qū)氣溫又低，是北半球冷高壓活動(dòng)最頻繁的地區(qū)，而我國地處歐亞大陸東岸，正是冷高壓南下必經(jīng)之路。三北地區(qū)是冷空入侵我國的前沿，一般在冷高壓前鋒稱為冷鋒，在冷鋒過境時(shí)，在冷鋒后面200km附近經(jīng)常可出現(xiàn)大風(fēng)就可造成一次6~10級(jí)（10.8~24.4m/s）大風(fēng)。對(duì)風(fēng)能資源利用來說，就是一次可以有效利用的高質(zhì)量大風(fēng)。

從三北地區(qū)向南，由于冷空氣從源地長途跋涉，到達(dá)我國黃河中下游再到長江中下游，地面氣溫有所升高，使原來寒冷干燥氣流性質(zhì)，逐漸改變?yōu)檩^冷濕潤的氣流性質(zhì)，（稱為變性）也就是冷空氣逐漸的變暖，這時(shí)氣壓差也變小，所以，風(fēng)速由北向南逐漸的減小。

我國東部處于蒙古高壓的東側(cè)和東南側(cè)，所以盛行風(fēng)向都是偏北風(fēng)，只視其相對(duì)蒙古高壓中心的位置不同而實(shí)際偏北的角度有所區(qū)別。三北地區(qū)多為西北風(fēng)，秦嶺黃河下游以南的廣大地區(qū)，盛行風(fēng)向偏于北和東北之間。

春季（3~5月）是由冬季到夏季的過渡季節(jié)，由于地面溫度不斷升高，從4月開始，中、高緯度地區(qū)的蒙古高壓強(qiáng)度已明顯的減弱，而這時(shí)印度低壓（大陸低壓）及其向東北伸展的低壓槽，已控制了我國的華南地區(qū)，與此同時(shí)，太平洋副熱帶高壓也由菲律賓向北逐漸侵入我國華南沿海一帶，這幾個(gè)高、低氣壓系統(tǒng)的強(qiáng)弱、消長卻給我國風(fēng)能資源有著重要的作用。

在春季這幾種氣流在我國頻繁的交綏。春季是我國氣旋活動(dòng)最多的季節(jié)，特別是我國東北及內(nèi)蒙一帶氣旋活動(dòng)頻繁，造成內(nèi)蒙和東北的大風(fēng)和沙暴天氣。同樣地江南氣旋活動(dòng)也較多，但造成的卻是春雨和華南雨季。這也是三北地區(qū)風(fēng)資源較南方豐富的一個(gè)主要的原因。全國風(fēng)向已不如冬季風(fēng)那樣穩(wěn)定少變，但仍以偏北風(fēng)占優(yōu)勢(shì)，但風(fēng)的偏南分量顯著的增加。

夏季（6~8月）東亞地面氣壓分布開勢(shì)與冬季完全相反。這時(shí)中、高緯度的蒙古高壓向北退縮的已不清楚，相反地印度低壓繼續(xù)發(fā)展控制了亞州大陸，為全年最盛的季節(jié)。大平洋副熱帶高壓等時(shí)也向北擴(kuò)展和向大陸西伸?？梢哉f東亞大陸夏季的天氣氣候變化基本上受這兩個(gè)環(huán)流系統(tǒng)的強(qiáng)弱和相互作用所制約。

隨著太平洋副熱帶高壓的西伸北跳，我國東部地區(qū)均可受到它的影響，在此高壓的西部為東南氣流和西南氣流帶來了豐富的降水，但由于高、低壓間壓差小，風(fēng)速不大，夏季是全國全年風(fēng)速最小的季節(jié)。

夏季大陸為熱低壓、海上為高壓，高、低壓間的等壓線在我國東部幾呈南北向分布的型式，所以夏季風(fēng)盛行偏南風(fēng)。

秋季（9~11月），是由夏季到冬季的過渡季節(jié)，這時(shí)印度低壓和太平洋高壓開始明顯衰退，而中高緯度的蒙古高壓又開始活躍起來。由于冬季風(fēng)來的迅速，且穩(wěn)定維持，不像春季中夏季風(fēng)代表冬季風(fēng)那種來回進(jìn)退的型式。此時(shí)，我國東南沿海已逐漸受到蒙古高壓邊緣的影響，華南沿海由夏季的東南風(fēng)轉(zhuǎn)為東北風(fēng)。三北地區(qū)秋季已確立了冬季風(fēng)的形勢(shì)。各地多為穩(wěn)定的偏北風(fēng)，風(fēng)速開始增大。

2．沿海及其島嶼地豐富帶。年有效風(fēng)能功率密度在200瓦/米2以上，將風(fēng)能功率密度線平行于海岸線，沿海島嶼風(fēng)能功率密度在500瓦/米2以上如臺(tái)山、平潭、東山、南鹿、大陳、嵊泗、南澳、馬祖、馬公、東沙等?？衫眯r(shí)數(shù)約在7000-8000小時(shí)，這一地區(qū)特別是東南沿海，由海岸向內(nèi)陸是丘陵連綿，所以風(fēng)能豐富地區(qū)僅在海岸50km之內(nèi)，再向內(nèi)陸不但不是風(fēng)能豐富區(qū)，反而成為全國最小風(fēng)能區(qū)，風(fēng)能功率密度僅50瓦/米2左右，基本上是風(fēng)能不能利用的地區(qū)。

沿海風(fēng)能豐富帶，其形成的天氣氣候背景與三北地區(qū)基本相同，所不同的是海洋與大陸兩種截然不同的物質(zhì)所組成，二者的輻射與熱力學(xué)過程都存在著明顯的差異。大氣與海洋間的能量交換大不相同。海洋溫度變化慢，具有明顯的熱隋性，大陸溫度變化快，具有明顯的熱敏感性，冬季海洋較大陸溫暖，夏季較大陸涼爽，這種海陸溫差的影響，在冬季每當(dāng)冷空氣到達(dá)海上時(shí)風(fēng)速增大，再加上海洋表面平滑，摩擦力小，一般風(fēng)速比大陸增大2-4m/s。

東南沿海又受臺(tái)灣海峽的影響，每當(dāng)冷空氣南下到達(dá)時(shí)，由于狹管效應(yīng)的結(jié)果使風(fēng)速增大，這里是我國風(fēng)能資源最佳的地區(qū)。

在沿海每年夏秋季節(jié)都可受到熱帶氣旋的影響，當(dāng)熱帶氣旋風(fēng)速達(dá)到8級(jí)（17.2m/s）以上時(shí)，稱為臺(tái)風(fēng)。臺(tái)風(fēng)是一種直徑1000km左右的圓形氣旋，中心氣壓極低，臺(tái)風(fēng)中心0-30km范圍內(nèi)是臺(tái)風(fēng)眼，臺(tái)風(fēng)眼中天氣較好，風(fēng)速很小。在臺(tái)風(fēng)眼外壁天氣最為惡劣，最大破壞風(fēng)速就出現(xiàn)在這個(gè)范圍內(nèi)，所以一般只要不是在臺(tái)風(fēng)正面直接登陸的地區(qū)，風(fēng)速一般小于10級(jí)（26m/s），它的影響平均有800~1000km的直經(jīng)范圍，每當(dāng)臺(tái)風(fēng)登陸后我國沿?？梢援a(chǎn)生一次大風(fēng)過程，而風(fēng)速基本上在風(fēng)力機(jī)切出風(fēng)速范圍之內(nèi)。是一次滿發(fā)電的好機(jī)會(huì)。

登陸臺(tái)風(fēng)每年在我國有11個(gè)，而廣東每年登陸臺(tái)風(fēng)最多為3.5次，海南次之2.1次，臺(tái)灣1.9次，福建1.6次，廣西、浙江、上海、江蘇、山東、天津、遼寧合計(jì)僅1.7次，由此可見，臺(tái)風(fēng)影響的地區(qū)由南向北遞減、對(duì)風(fēng)能資源來說也是南大北小。由于臺(tái)風(fēng)登陸后中心氣壓升高極快，再加上東南沿海東北~西南走向的山脈重疊，所以形成的大風(fēng)僅在距海岸幾十公里內(nèi)。風(fēng)能功率密度由300w/m2銳減到100w/m2以下。

綜觀上述，冬春季的冷空氣、夏秋的臺(tái)風(fēng)，都能影響到沿海及其島嶼。相對(duì)內(nèi)陸來說這里形成了我國風(fēng)能豐富帶。由于臺(tái)灣海峽的狹管效應(yīng)的影響，東南沿海及其島嶼是我國風(fēng)能最佳豐富區(qū)。我國有海岸線18000多公里，島嶼6000多個(gè)，這里是風(fēng)能大有開發(fā)利用的前景的地區(qū)。

3．內(nèi)陸風(fēng)能豐富地區(qū)，在兩個(gè)風(fēng)能豐富帶之外，風(fēng)能功率密度一般在100w/m2以下，可以利用小時(shí)數(shù)3000小時(shí)以下。但是在一些地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響，風(fēng)能也較豐富，如鄱陽湖附近較周圍地區(qū)風(fēng)能就大，湖南衡山、安徽的黃山、云南太華山等也較平地風(fēng)能為大。但是這些只限于很小范圍之內(nèi)，不像兩大帶那樣大的面積，特別是三北地區(qū)面積更大。

青藏高原海拔4000m以上，這里的風(fēng)速比較大，但空氣密度小，如在4000m的空氣密度大致為地面的67%，也就是說，同樣是8m/s的風(fēng)速，在平原上風(fēng)能功率密度為313.6w/m2，而在4000m只為209.9w/m2，而這里年平風(fēng)速在3~5m/s，所以風(fēng)能仍屬一般地區(qū)。