广西风电场选址重点区域分析
2010-08-15廖小青
廖小青
(广西电力工业勘察设计研究院,广西 南宁 530023)
广西风电场选址重点区域分析
廖小青
(广西电力工业勘察设计研究院,广西 南宁 530023)
广西北部处于云贵高原东南边缘,南部濒临北部湾,因而形成了广西的特色气候。文章通过分析风速的影响因素,结合广西气候特征,提出在广西能够形成较好风能资源的地形特征,并提出广西风电场选址的三类重点区域,为风电场选址提供依据。
风场;风速影响因素;地形
进入21世纪,气候变化受到人们广泛的关注,风能是一种无污染、无需运输、可以再生的绿色清洁能源,发展风电对于调整能源结构、保护环境、促进持续发展意义重大。
在风电场建设中,风电场选址是前期工作中非常重要的一个环节。由于广西地形地貌复杂,现有气象站资料不能完全真实反映全区风能资源的全貌。在风电场选址工作中,往往需要在缺少测风资料的情况下,选择风能资源丰富的场址。本文在对广西地形地貌分析研究的基础上,对广西可能形成较好风能资源的地形进行分析,为广西风电场选址提供依据。
1 广西地形地貌分析
广西北接贵州、湖南,东南连广东,西邻云南,西南与越南接壤,南临北部湾,拥有1 595 km长的海岸线。
广西地处云贵高原东南边缘,地貌以山地丘陵为主。丘陵山地面积占全区总面积的 71.23%,平原、台地占 25.84%,河流水库占2.92% 。
地势由西北向东南倾斜,四周山地环绕,中部和南部多为丘陵谷地,呈周高中低的盆地状,地学界称为“广西盆地”。
广西四周多山,西北部和北部属云贵高原边缘,地势高峻,盘踞着金钟山、岑王老山、青龙山、东风岭、凤凰山、九万大山和元宝山等著名山脉,山体大都呈西北——东南走向,平均海拔1 000~1 500 m,其中元宝山和岑王老山分别达2 082 m和2 062 m。东北部属南岭山地西段,猫儿山、越城岭、海洋山、都庞岭、萌渚岭分布其间,海拔1 500~2 000 m,广西第一高峰——猫儿山(海拔2 141 m)、第二高峰——真宝顶(海拔2 123 m)都分布在这里。山体大都呈东北——西南走向,沟谷相间,平行排列,中间形成东北——西南向的通道。猫儿山、越城岭和海洋山之间的著名湘桂走廊,自古以来就是南北交通要塞,也是南北气流运行的通道,是冷空气入桂的主要途径。广西东部、南部和西南部为大桂山、云开大山、大容山、六万大山、十万大山、大青山和六韶山所包绕,山势较低,平均海拔在1 000 m以下,山体比较平缓,谷地开阔。中部和沿海地势较低,海拔多在200 m以下。
广西南临北部湾,有着广阔的海域。海岸线东起与广东接壤的英罗港,西至中越边界的北仑河口,全长1 595 km。海岸类型分堆积型海岸、三角洲型海岸和侵蚀型海岸三种。沿海有大小岛屿624个,其中涠洲岛和斜阳岛是广西最大的两个古火山残堆体岛屿。[1]
2 广西风能资源气候成因分析
由于广西北部处于云贵高原东南边缘,南部濒临北部湾,因而形成了广西的独特气候。冬季受蒙古冷高压的控制和影响,盛行偏北风;夏季受西太平洋副热带高压控制和影响,盛行偏南风,春秋两季为过渡季节。在大气环流和地形的共同影响下,广西沿海、开阔高山和狭管效应形成地区,风能资源最丰富,是最具有风能开发潜力的区域。[2]
2.1 沿海地区
广西沿海地区下垫面平坦开阔,摩擦力小,而且海陆热容性不同,造成海面与大陆的气压梯度和温度梯度增大,因此冬春季冷空气南下时,易造成沿海偏北强风,故冬春季节沿海风能很丰富;夏秋之间,沿海常受热带系统,如台风、热带辐合带、副热带高压边缘、印缅倒槽、越赤道气流影响,加上海陆风的作用,所以风力较大,风能资源丰富。[3]
2.2 开阔高山地区
广西四周海拔较高的开阔山地,气流通畅无阻。当气流越过山脊时,气流被压缩产生加速,形成伯努利效应。当山脊走向与风向垂直时,过山脊时风速约为山脊前风速的两倍。当气流经过孤峰时,受到山峰阻挡,气流向孤峰两侧绕流,产生加速,形成绕流效应。空气向孤峰两侧绕流提高的风速约为山峰前风速的1.5倍。因此,开阔高山风速大,风能资源很丰富。[4][5]
2.3 狭管效应形成的地区
在河谷(或狭长形盆地)的走向与主风向一致的区域,当气流从开阔地带进入河谷(或狭长形盆地)时,由于过流断面的缩小,根据流体连续性原理,气流将加速,形成强风,产生狭管效应。因此,在狭管效应形成地区风能资源都比较丰富。
3 风电场选址重点地区
3.1 沿海地区
北部湾沿海一带,尤其是浅海区和离海岸2 km以内的近海区域,由于下垫面平坦开阔,摩擦力小,一年四季风速都较大,且波动较小,有效风速时数多,风向稳定。以北海涠洲岛为例,涠洲岛气象站资料显示,该地区多年平均风速为4.3 m/s,最大年平均风速为5.2 m/s,最小年平均风速为4 m/s,风向以偏北风向为主,风能资源非常丰富。
3.2 开阔高山地区
广西四周多山,山地面积约占全区面积的41%。山体相对孤立的中、高山区,南来北往的气流毫无阻挡,风速一般都比较大。广西东南部容县境内的大容山就是最好的例子,大容山山脉呈东北——西南走向,海拔1 000 m以上的山地绵延起伏约100 km,由于山体高大,风速随海拔高度的增加而增加,距地10 m高度年平均风速达到6 m/s以上,风力较大。
3.3 狭管效应形成的地区
河谷(或狭长形盆地)走向与盛行风向一致的地区,由于地形狭管效应的作用,通过河谷或狭长形盆地时,气流加速,形成较大的强风。湘桂走廊是具备这种地形特征的典型例子。湘桂走廊处于越城岭和海洋山之间,东西高,中部和南北低,走廊通道方向与主风向一致,南北向风不受阻挡,风能资源比较丰富。
4 结束语
广西独特的地形地貌形成了广西特有的气候特征。在广西风能资源气候背景下,广西沿海、开阔高山和狭管效应形成地区,具备形成较好风能资源的地形条件,具有风能开发潜力,是风电场选址的重点区域。
1 广西气象科技信息服务中心.广西风能资源评价报告[R],2005.11
2 广西电力工业勘察设计研究院《全国风电建设前期工作成果(规划报告篇)第20卷广西壮族自治区》[R],2007.04
3 周淑贞.气象学和气候学[M].北京:人民教育出版社,1979.04
4 洪祖兰.风电场选址阶段参数估算方法[J].云南水力发电,2007(1)
5 洪祖兰、张云杰.山区风资源特点和对风电机组、风电场设计的建议[J].云南水力发电,2008(3)
Analysis of pivot area for choosing w ind farm’s site in Guangxi
Liao Xiaoqing
The north of Guangxi lie in southeast edge of Yunnan-Guizhou plateau, the south of Guangxi is close to Beibu Bay, such terrain create Guangxi’s particular climate. Through analyzing influencing factor of w ind speed and the feature of Guangxi’s climate, conclude terrain feature where have finer resource of w ind in Guangxi, put forward three type of pivot area for choosing w ind farm’s site in Guangxi.These investigation provide gist for choosing w ind farm’s site.
w ind farm; influencing factor of w ind speed; terrain
TK89
A
1000-8136(2010)33-0136-02