基于WRF和CFD模式結(jié)合的風(fēng)能資源數(shù)值模擬實驗研究

【摘要】：中尺度數(shù)值天氣預(yù)報模式與小尺度數(shù)值模式相結(jié)合的風(fēng)能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)已被廣泛地用于高分辨率的風(fēng)能資源評估。本文采用中尺度數(shù)值模式WRF與法國CFD模式MeteodynWT相結(jié)合的方法(WRF/WT),設(shè)置兩種數(shù)值模擬方案,WRF/WT-121模式系統(tǒng)和WRF/WT-1模式系統(tǒng),開展了廣東省海陵島地區(qū)03年9月1日——04年8月31日水平分辨率100m×100m的風(fēng)能資源數(shù)值模擬實驗研究,并對比WRF與丹麥微尺度風(fēng)能資源模擬軟件WAsP結(jié)合的模式系統(tǒng)(WRF/WAsP)的模擬結(jié)果,研究中尺度與小尺度模式相結(jié)合的數(shù)值模擬方法對復(fù)雜地形風(fēng)能資源數(shù)值模擬的適用性,探索其服務(wù)于分散式風(fēng)電開發(fā)發(fā)展規(guī)劃制定的可行性。結(jié)果表明WRF/WT模式系統(tǒng)應(yīng)用于復(fù)雜地形風(fēng)能資源數(shù)值模擬評估是可行的,它可以在沒有測風(fēng)塔觀測或者測風(fēng)塔資料較少的情況下,得到高分辨率的區(qū)域風(fēng)能資源分布,為分散式風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃的制定和風(fēng)電場前期建設(shè)的選址提供科學(xué)依據(jù)。中尺度模式與CFD模式結(jié)合的數(shù)值模擬方法對區(qū)域風(fēng)能資源分布趨勢的模擬比單純應(yīng)用CFD模式更準(zhǔn)確;WRF/WT模式系統(tǒng)在制作區(qū)域精細化風(fēng)能資源分布圖譜上更具有優(yōu)勢;WRF/WT模式系統(tǒng)對地形平坦區(qū)域的風(fēng)能資源參數(shù)分布模擬的準(zhǔn)確率與WRF/WAsP相當(dāng);WRF/WT模式系統(tǒng)在風(fēng)速頻率分布不滿足Weibull分布的情況下和陡峭地形條件下,相對WRF/WAsP有明顯優(yōu)勢。由于中尺度數(shù)值模式的模擬誤差對最終模擬結(jié)果起關(guān)鍵作用,需要進一步研究根據(jù)現(xiàn)有氣象觀測資料對中尺度近地層模擬風(fēng)場的誤差訂正方法。此外,中尺度模式與CFD模式的銜接技術(shù)方法也是需要深入研究的課題。 【作者單位】：中國氣象局公共氣象服務(wù)中心 寧波市氣象局 中國人民解放軍理工大學(xué) 法國美迪有限公司
【關(guān)鍵詞】：中尺度數(shù)值模式 CFD模式 復(fù)雜地形 風(fēng)電場微觀選址 分散式風(fēng)電開發(fā)
【基金】：科技部國際科技交流與合作專項2010DFA62830 科技部863課題(2007AA05Z424)
【分類號】：TM614
【正文快照】： 1引言當(dāng)前,鑒于我國電網(wǎng)消納能力對大規(guī)模風(fēng)電開發(fā)的制約,國家能源局發(fā)出了因地制宜、開展分散式風(fēng)電開發(fā)的通知。零散的可利用風(fēng)能資源多位于復(fù)雜地形地區(qū),分布點眾多且覆蓋面積小。不可能用設(shè)立測風(fēng)塔的方式進行風(fēng)能資源評估,中尺度模式的模擬精度也不夠。因此,本文將采用

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