【摘要】：目前,波浪能和海上風(fēng)能開(kāi)發(fā)普遍面臨的問(wèn)題是缺乏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料。本文借助氣象模式、再分析資料和衛(wèi)星探測(cè)資料,選取東海地區(qū)為研究區(qū)域,進(jìn)行了無(wú)實(shí)測(cè)資料情況下的波浪能和海上風(fēng)能時(shí)空特性分析,為海上能源的宏微觀規(guī)劃提供參考。主要研究?jī)?nèi)容及研究成果如下： (1)用經(jīng)驗(yàn)正交分解方法將我國(guó)東海地區(qū)1991年到2010年20年的再分析風(fēng)速場(chǎng)分解,分解后得到空間典型場(chǎng)(只與空間有關(guān))和時(shí)間系數(shù),第一空間典型場(chǎng)代表風(fēng)速在研究區(qū)域內(nèi)的平均場(chǎng),時(shí)間系數(shù)表征風(fēng)速隨時(shí)間變化趨勢(shì)。結(jié)果顯示風(fēng)速等值線形狀與海岸線形狀相似,且在海岸線附近風(fēng)速迅速增加；研究區(qū)域風(fēng)速在過(guò)去20年里有增長(zhǎng)的趨勢(shì),風(fēng)速呈現(xiàn)以一年為周期的波動(dòng)；空間典型場(chǎng)和我國(guó)第四次風(fēng)能資源詳查的風(fēng)速空間分布狀況一致,證實(shí)了經(jīng)驗(yàn)正交方法用于東海風(fēng)能資源宏規(guī)規(guī)劃的可行性。 (2)采用四層嵌套網(wǎng)格WRF模式模擬如東近海區(qū)域風(fēng)場(chǎng),模擬時(shí)段為2005年5月1日0時(shí)到5月10日8時(shí)。分析模式第四層輸出數(shù)據(jù)與測(cè)風(fēng)塔資料,WRF模式模擬風(fēng)速與實(shí)測(cè)風(fēng)速的相關(guān)性接近0.8,模擬風(fēng)向能反映模擬時(shí)段內(nèi)的主風(fēng)向,平均風(fēng)速和平均風(fēng)功率密度接近實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)比模式第二層輸出數(shù)據(jù)與ECMWF再分析風(fēng)場(chǎng),WRF模擬風(fēng)場(chǎng)的空間分布和風(fēng)向與再分析風(fēng)場(chǎng)有強(qiáng)一致性,同時(shí)驗(yàn)證了ECMWF再分析資料對(duì)于我國(guó)東海地區(qū)有較好的適用性。 (3)用最大熵原理和威布爾分布分別擬合東海近海測(cè)風(fēng)塔不同高度處的年風(fēng)頻分布。誤差分析顯示,最大熵分布較威布爾分布有明顯優(yōu)勢(shì),且隨著高度的增加,威布爾分布誤差與最大熵分布誤差之間的差值有隨高度增加增大的趨勢(shì)；四參數(shù)最大熵分布與五參數(shù)最大熵分布之間在高處的差異小于在低處的差異。風(fēng)速分布隨高度增加更加符合最大熵原理所揭示的信息系統(tǒng)內(nèi)部規(guī)律：事物在不受外力約束的條件下,總是向著最混亂的方向發(fā)展。 (4)用WAVEWATCHⅢ模式提前一天預(yù)報(bào)全球尺度波浪場(chǎng),并運(yùn)用模式嵌套及海氣模式單向耦合預(yù)報(bào)海洋尺度波浪場(chǎng)。WAVEWATCHⅢ模式能很好的預(yù)報(bào)全球波高分布及海浪傳播、成長(zhǎng)情況,但有效波高數(shù)值受輸入風(fēng)場(chǎng)資料影響比較大；而且預(yù)報(bào)的波浪方向不夠準(zhǔn)確。以大氣模式WRF第二層輸出風(fēng)場(chǎng)作為WAVEWATCHⅢ模式輸入風(fēng)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行海氣模式單向耦合,能提高有效波高的預(yù)報(bào)精度。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TK81;P731.22

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 戰(zhàn)培國(guó);于虹;侯波;;海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述[J];電力設(shè)備;2005年12期

2 李川,張廷軍,陳靜;近40年青藏高原地區(qū)的氣候變化——NCEP和ECMWF地面氣溫及降水再分析和實(shí)測(cè)資料對(duì)比分析[J];高原氣象;2004年S1期

3 穆海振;徐家良;楊永輝;;數(shù)值模擬在上海海上風(fēng)能資源評(píng)估中的應(yīng)用[J];高原氣象;2008年S1期

4 李葳;;NECP FNL資料解碼及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換[J];氣象與減災(zāi)研究;2011年01期

5 關(guān)皓;周林;史堯;宿興濤;;利用jason-1資料驗(yàn)證區(qū)域海氣耦合模式模擬臺(tái)風(fēng)浪的有效性[J];海洋預(yù)報(bào);2009年01期

6 徐衛(wèi)民;張星琳;孔新紅;;三種計(jì)算風(fēng)速威布爾分布參數(shù)的比較[J];江西電力;2007年01期

7 辛華龍;;中國(guó)海上風(fēng)能開(kāi)發(fā)研究展望[J];中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年06期

8 江麗芳;張志旭;齊義泉;陳榮裕;;WAVEWATCH Ⅲ和SWAN模式在南海北部海域海浪模擬結(jié)果的對(duì)比分析[J];熱帶海洋學(xué)報(bào);2011年05期

9 白紹桐;胡曉春;陳顯揚(yáng);葛文剛;;風(fēng)電場(chǎng)微觀選址工作的探討[J];華電技術(shù);2008年03期

10 牟磊;劉天龍;;利用STRM和NCEP數(shù)據(jù)提高風(fēng)電場(chǎng)宏觀選址的準(zhǔn)確性[J];電網(wǎng)與清潔能源;2009年08期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王秀秀;黃河三角洲風(fēng)能資源研究[D];山東師范大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：2602012