风能密度

摘要： 海上风资源特性对海上风电场的建设具有重大影响,是海上风机选型及排布的关键因素,因此对其进行研究十分必要。利用测风塔测量得到上海芦潮港地区风速数据,并分析了该地区风速、风向、风能密度分布及其变化特性。结果表明:在芦潮港地区海上风速分布描述上,Logistic函数具有最好的精度,Weibull函数很难描述单月风速分布;芦潮港地区风向主要来自正北与东北方向;随着芦潮港地区测风塔测风高度的增加,年平均海上风速逐步趋于8 m/s;芦潮港地区年平均风能密度不低于290 W/m^(2),具有较为充足的风能资源,可为风电场收益提供保障。

摘要： 为了合理开发当地的风能资源,利用民权县风电场2座测风塔观测资料,依据风能资源评估技术方法,计算了空气密度、风功率密度、风能频率、湍流强度、风切变指数、50年一遇最大风速和极大风速等风能参数,分析了当地各项风能资源参数的变化规律和特征。结果表明:风速、风功率密度年内变化基本一致,日变化总体呈波浪形,白天小、夜晚大,有效风速和风能基本集中,风场主风向、主风能风向稳定,风能较为集中,有利于风机的排布、稳定运行和提高发电力,湍流强度为中等,50年一遇最大风速均小于37.5 m/s。

摘要： 风能资源观测评估是风电开发利用的重要前提,通过在西藏拉萨市西藏自然科学博物馆内建立测风塔,对拉萨市低风速区风能空气密度大小、风能密度变化趋势、风速大小、平均风功率密度及其风能频率分布和风向偏差等特征开展统计分析与评估,结果发现拉萨市低风速区蕴藏着较为丰富的风能资源,虽然在空气密度大小和风向占比等指数方面相对劣势,但是在风能密度的大小、风速的大小、平均风功率密度及其风能频率分布等方面占优势。

摘要： 利用1979—2021年的ERA5再分析资料,采用经验正交函数分解法、Mann-Kendall趋势检验法等统计方法,对“21世纪海上丝绸之路”相关海区的海表风场与风能密度的空间分布特征、季节变化特征以及长期变化趋势进行分析。结果表明:(1)研究海域风能密度在不同季节表现出很大的空间差异,夏季的阿拉伯海和孟加拉湾,冬季的中国南海,以及全年的热带南印度洋风能资源都极为丰富。(2)研究时段内,中国南海北部及附近海域、阿拉伯海西部、孟加拉湾西部以及热带西北印度洋风能密度等级整体较高。(3)研究海域的风能密度以年变化特征为主,其中中国南海风能密度的季节变幅最大且在春、秋两季表现出明显的转换特征。(4)在研究海区中,结合水深条件与风能密度时空变化特征的评估结果,可以重点关注台湾海峡、吕宋海峡、中南半岛东南沿海、阿拉伯海西部近岸海域及热带西北印度洋近岸大陆架海域风能资源的开发利用,加强其他海域风能资源的储备。此研究可为“21世纪海上丝绸之路”风能资源的中长期开发规划提供依据。

摘要： 通过对自然发生龙卷风的成因进行分析,成功设计了一种人工生成持续龙卷风的发电装置.通过对边界层气压场的扰动,在装置中心底部形成低压涡,吸引周边大气聚合,在装置内部和外部建立起稳定运行的大气涡旋动力系统和压力势能吸收系统.外部压力势能吸收系统吸收无限远处的大气压力势能,提供能量维持内部涡旋系统稳定运行以产生机械能发电.并建立了此装置发生的龙卷风的动力学和运动学模型,对生成的龙卷风的风能和风功率密度进行了估计,进而对现有几种人造龙卷风发电装置的结构和性能进行了比较.

摘要： 再分析风场数据至今已发展了约30年,目前人们使用区域乃至全球网格化再分析数据集愈加频繁,但风场再分析数据在强天气过程中的强度明显不足,将风场再分析数据同台风观测数据相融合是解决问题的重要途径,本文通过"构建经验台风圆形风场-叠加台风移行风场-流入角修正-叠加背景再分析风场"的基本思路,融合了西太平洋联合警报中心的所有台风观测数据,形成了一套1981—2016年再分析和台风观测相结合的风场数据集.本文选取近十年在中国南海登陆的6例台风,通过与气象观测站数据对比,发现这六例台风相较于再分析数据都有10％以上的误差减小,本工作对于东中国海及南海等台风多发区域风能资源评估的整体提升可达4％,单点风能平均提高55 W/m2.最后,通过海洋动力数值试验验证高风速下的水位模拟误差可以减少至工程标准的10％以内.综上,本文认为合成风场有助于海洋灾害和风能资源的评估和研究.

摘要： 风能是一种重要的可再生能源,渤海湾陆地地区风能资源的开发对促进可持续发展具有重要意义.针对环渤海湾陆地的能源开发中的风能资源评估问题,全面计算了风能资源参数,对风能进行了趋势预测;运用GIS技术,引入了基于风能密度的反距离权重的空间插值模型,建立起了一套完整的环渤海陆地地区风能资源评估方法.结果 表明,环渤海湾陆地地区的风能资源整体是趋于乐观的,辽宁省风能资源较为平均,而山东省的威海市以及烟台市等地的风能资源发展较为丰富.实现了对近20年来的渤海湾陆地地区的风能资源的准确评估,为开发环渤海湾陆地地区的风能资源提供了决策支持.

摘要： 本文利用2009—2018年昆明基准气候站气象观测资料,统计分析风速特征、风向频率、平均风功率密度、风能等主要特征参数。结果表明:昆明年平均风速1.95 m·s-1,盛行风向是SW和WSW,合计频率达到27.4%;按照中国风能分区标准,昆明年大于等于2 m·s-1切入风速的累计小时数为5393 h,昆明属于风能资源可利用区,但年有效风能密度为19.8 W·m-2,昆明风功率密度属于贫乏区。

摘要： 本文通过进行K-S检验认为风速符合韦布尔分布.然后,利用平均风速、平均风功率密度、有效小时数对风能资源进行评估.分析风电能源开发存在的问题,并对我国风电市场未来发展做出展望.

摘要： 世界气象组织在1981年时发表了全世界范围风能资源估计分布图,按平均风能密度和相应的年平均风速将全世界风能资源分为10个等级。8级以上的风能高值区主要分布在南半球中高纬度洋面和北半球的北大西洋、北太平洋以及北冰洋的中高纬度部分洋面上:大陆上风能则一般不超过7级,其中以美国西部、西北欧沿海、乌拉尔山顶部和黑海地区等多风地带较大。

摘要： 本文利用2009年7月-2010年6月骆马湖东岸70米高度测风塔上的2分钟观测数据,分析了该地区10米、30米、50米和70米高度上风速和风能密度的变化特征.结果发现受东亚季风和陆地与湖泊之间昼夜热交换的影响,骆马湖地区风速有显著的季节变化和日变化特征.一般而言,春季和秋季的风比夏季和冬季的风大,白天低层的风比高层的风大,而夜间低层的风比高层的风小.风能密度的日变化与风速的日变化不一致,不同季节风速和风能密度日振荡幅度有所差别,并且风能密度极值对应的时间较风速极值对应的时间是超前或者滞后的.高层的风能比低层更加丰富,且高层夜间的风能密度较白天更大,而低层白天的风能密度较夜间大.

摘要： 本文利用2009年7月-2010年6月骆马湖东岸70米高度测风塔上的2分钟观测数据,分析了该地区10米、30米、50米和70米高度上风速和风能密度的变化特征。结果发现受东亚季风和陆地与湖泊之间昼夜热交换的影响,骆马湖地区风速有显著的季节变化和日变化特征。一般而言,春季和秋季的风比夏季和冬季的风大,白天低层的风比高层的风大,而夜间低层的风比高层的风小。风能密度的日变化与风速的日变化不一致,不同季节风速和风能密度日振荡幅度有所差别,并且风能密度极值对应的时间较风速极值对应的时间是超前或者滞后的。高层的风能比低层更加丰富,且高层夜间的风能密度较白天更大,而低层白天的风能密度较夜间大。

摘要： 利用贵州省中西部及西南部部分地区风能资源较丰富的6个观测站点1971～2000年的整编风资料，对该区域的风速变化进行了分析，并利用了六盘水地区2007年5月～2008年4月周年风塔NOMAD2资料，研究了该地区近地面70m层内风能资源的分布情况。结果表明，多年月平均风速在春季3月最大，最小值出现在8月；年平均风速没有明显的线性升降趋势，但盘县、清镇风速存在一定的下降趋势，究其原因，可能与周边环境和建筑物增多有关。3座测风塔数据资料得出年最大风速和极大风速出现的时间集中在2008年4月3日和4月7日；逐时风速的日变化高低层风速相差夜晚明显大于白天；高层风频曲线比低层平滑，风能主要是来自0～4.5m/s大小的风；weibull分布参数A随高度的变化服从指数率分布，1号塔在70m高度处的形状参数K值略偏小；风能密度与高度具有较好的线性关系；20、40m高度层上湍流强度在14时达到最高，22时左右，70m高度层湍流强度上凸达到峰值，40m高度层比较平缓，20m高度层出现轻微下凹；各月湍流强度的变化以8月最高，在0.45～0.5之间，2月最低，在0.1～0.15之间，总体来看属于中等偏弱。

摘要： 利用贵州省中西部及西南部部分地区风能资源较丰富的6个观测站点1971～2000年的整编风资料，对该区域的风速变化进行了分析，并利用了六盘水地区2007年5月～2008年4月周年风塔NOMAD2资料，研究了该地区近地面70m层内风能资源的分布情况。结果表明，多年月平均风速在春季3月最大，最小值出现在8月；年平均风速没有明显的线性升降趋势，但盘县、清镇风速存在一定的下降趋势，究其原因，可能与周边环境和建筑物增多有关。3座测风塔数据资料得出年最大风速和极大风速出现的时间集中在2008年4月3日和4月7日；逐时风速的日变化高低层风速相差夜晚明显大于白天；高层风频曲线比低层平滑，风能主要是来自O～4.5m/s大小的风；weibull分布参数A随高度的变化服从指数率分布，1号塔在70m高度处的形状参数K值略偏小：风能密度与高度具有较好的线性关系；20、40m高度层上湍流强度在14时达到最高，22时左右，70m高度层湍流强度上凸达到峰值，40m高度层比较平缓，20m高度层出现轻微下凹；各月湍流强度的变化以8月最高，在0.45～0.5之间，2月最低，在0.1～0.15之间，总体来看属于中等偏弱。

摘要： 通过搜集苏北沿海已经运行风电场地区或者具备开发条件以及规划进行开发地区的风资源实测数据，运用统计学方法，得出对电网影响的相关数据，然后结合江苏电网结构和负荷特性的具体情况进行分析，研究风资源的时间特性与负荷特性的拟合情况，分析风电对电网运行的影响。风资源在季特性方面的研究表明，春季是风能密度和有效小时数最为集中的季节，此时负荷及电量均较低，可多安排机组进行检修，火力发电厂的燃料备用率也可低于其他季度；在日特性上，风资源呈现一峰一谷，低谷时段基本与负荷低谷一致，可通过限制特殊气象条件风电场低谷出力的方式减轻电网建设和运行的负担。

摘要： 利用2007年温州市海岛县洞头气象局常规气象资料，分析了洞头岛伞年有效风时数、年平均风能密度、年平均有效风能密度、风向和风速频率等风能参数的特征和规律。计算、分析结果表明：洞头岛年平均有效风能密度为96.954W/m3。有效风速时数达5375小时，可利用率为61.36%，该地区风能资源较丰富，有一定利用潜力和开发价值，为温州市沿海风能资源的进一步开发和利用提供了理论依据。

摘要： 利用安庆地区1971～2003年9个站点风速气候资料和2005年8月至2006年7月沿江河谷地区陈岭、白岭洲风塔精细资料,研究了安庆沿江地区风能资源特征。结果表明:风能分布存在区域差别,安庆沿江河谷地区（尤其是望江、宿松）环境风速比较稳定，西北部大别山区风速下降明显。全区风能普遍较高,受地形和气候共同影响，安庆市风能资源主要分布在沿江河谷西部，望江、宿松年平均风功率密度为80～90瓦/米2，年有效小时数超过3600小时。同时得出野外风塔风力强度附近的气象观测站有明显差异。对陈岭风塔风力数据的计算分析可以看出,其10m高度处的年平均风速为3.93m/s，风能密度达到113W/m2，50m高度处年平均风速为5.46m/s。年有效风力时数为6600h,年平均风功率密度294w/m2。

摘要： 普陀区位于舟山群岛的东南部，风能资源非常丰富。本文对普陀区境内9个自动气象站的风能参数如年有效风速时和有效风能密度等进行综合计算分析，发现最具开发价值的4个岛分别是东极岛、虾峙岛、蚂蚁岛、朱家尖岛。本文还对东极岛、虾峙岛、蚂蚁岛、朱家尖岛这4个岛的风向频率和方位风速进行统计，为风电场选址和风机的排布提供可行性参考。

摘要： 通过对山东半岛地区30年来的风速观察资料的综合分析,发现半岛地区的风能密度接近500W/m2,根据我国风能划分标准,此地区属于一级地区.及其适合发展风力发电.并鉴于半岛地区电力资源比较缺乏的现状,结合当地实际情况,对利用风能提出了一些建议。

摘要： 风能是绿色能源，我国正进行大规模风能资源普查，发展风能建设。通过对崇武国家气候基准站多年气象观测资料的分析得知，泉州崇武沿海地区由于气候变化，风能资源由丰富区逐渐下降为可利用区，但仍适宜开发风力发电。

摘要： 本发明用简单方法使太阳能、风能在低能流密度下汇集成巨大的合力，带动气压抽水机高扬程大流量扬水，变为高能流密度的水力势能来蓄能发电、灌溉。能量转化方法：太阳能是冷、热源能量交汇，使冷源空气绝对温度升高70－80度，与热空气源形成的气压流为动力。风能利用凡能启动风力机无论转速快、慢的风力为动力，又把多台机械上的能量汇集多少万千瓦的动力，带动一台气压抽水机高扬程扬水。气压抽水机特点：用3个以上气压能接力扬水，扬程高度可达千米以上；能源利用率高，因能克服太阳能，风能随机性变化的不利因素；节能，因扬水可循环利用气压能体积膨胀力；成本低，因输水管内水压力不连续，不用高强度材料。气压抽水机单独开发用电能效益更好。

摘要： 本发明提供一种基于功率谱密度的风能渗透率极限评估方法、系统及装置。其中，该方法包括：根据风电场输出的功率波动，获得对应所述风电场输出的功率波动的功率谱密度；根据对应所述风电场输出的功率波动的功率谱密度，经电网频率频域响应模型，获得电网频率的时域波动时间序列；根据所述电网频率的时域波动时间序列，分析在预定电网频率波动阈值下的风能渗透率极限。本发明基于理论推导，充分考虑风电随机特性和电网的动态响应特性，且无需借助于商业动态仿真软件，通过功率谱密度转换后的频率时间序列的搜索分析，分析评估效率更高且更准确，符合实际需求，其适应于任何场景下的电网，满足快速评估电网频率稳定性约束下的储能需求评估。

摘要： 本实用新型涉及能源发电辅助装置技术领域，具体为一种用于风电场的风能功率密度测试仪，包括支撑柱，所述支撑柱的底部固定连接有固定板，所述固定板的底部固定连接有第一锥刺，所述固定板的一侧设置有支撑机构，所述固定板远离支撑机构的一侧设置有加固机构，所述支撑柱的顶部固定连接有调节机构，所述调节结构的顶部固定连接有连接柱。本实用新型的优点在于：通过设置支撑机构和加固机构，达到了可以快速的将支撑柱进行安装支撑的目的，从而增加测试的精准度，通过设置调节机构，达到了便于工作人员对测试角度进行调整的目的，进一步增加测试精度，通过设置夹持机构，达到了可以便于对测试仪进行安装放置，从而增加使用时的便捷性。

摘要： 本实用新型公开了：一种用于风电场的风能功率密度测试仪，包括底座，所述底座上设有支撑腿，所述底座上设有控制器，所述控制器上设有支杆，所述支杆上转动连接转轴，所述转轴设有风速测试仪，所述转轴顶部设有导风管，所述导风管两侧出入口设有压力感应装置，所述导风管顶部设有水平仪，所述水平仪、所述压力感应装置、所述风速测试仪电性连接所述控制器，本实用新型结构新颖，能够适应于进行目标位置风速风向等数据的长期采集，且减少了人工工作量，而且导风筒能够保证风在进入到导风筒后，不会再受到其它方向的风的影响。风速测试仪则可以对风速进行测量，能够对风速数据进行长期的检测。

摘要： 本实用新型公布了一种用于风电场的风能功率密度测试仪，它包括测试仪外壳，测试仪外壳上部设置有风速传感器，风速传感器表面设置有保护壳；测试仪外壳下部设置有液晶显示屏和电源开关按键，测试仪外壳背面设置有温湿度传感器、大气压力传感器和蓄电池模块；测试仪外壳底部设置有交流电插口和以太网插口；本实用新型装置可通过风速v和空气密度ρ（由大气压力P、温度T、湿度Φ等环境参数计算而得）通过风能功率密度公式直接且精确得到风能功率密度，同时使用起来简便高效、携带方便。

摘要： 本实用新型公开了一种基于时差法的二维超声波风能功率密度测试仪，包括测试装置、显示装置和固定测量装置，测试装置包括测试仪外壳支座，测试仪外壳支座上部安装有连接立柱，连接立柱顶部安装有反射面，测试仪外壳支座上部设置有4个超声波传感器模块；测试仪外壳支座下部设有温湿度传感器和大气压力传感器，测试装置底部连接固定测量装置，所述测试仪外壳支座内部设有数据采集及传输系统。本实用新型利用超声波测速原理中的时差法获得风速信息，并且能够得出风向信息，无需使用机械式风向传感器测量。固定测量装置可以实现多地形适应且长时间测量，为风电开发人员提供了便利而准确的测试工具。

摘要： 本发明涉及一种海洋风能密度格网数据空间降尺度方法和装置，本发明基于地统计学理论，结合地理加权回归模型和面到点克里金插值法实现海洋风能密度格网数据的空间降尺度，降尺度得到的高分辨率海洋风能密度数据能够有效支持海洋风能资源精细评估与海上风电场微观选址。本申请提出的空间降尺度方法不仅可以拟合海洋风能密度与海表温度、离岸距离等辅助变量的空间异质性关系，而且能够表达粗细分辨率面元转换的尺度效应以及利用海洋风能分布内在的空间相关性，保证了海洋风能密度高分辨率降尺度结果的精确。

摘要： 本发明公开了一种风能密度增加装置，特点是包括固定设置的中心管和集风管，集风管呈圆台形，中心管套在风力发电机外，集风管的小口端与中心管的前端固定连接，集风管的圆周面上铰接有至少两块开口挡板；优点是通过将该装置安装在风力发电机上，可增加吹向风力发电机的风能密度，提高风速，使风力发电机在自然风速较小的情况下也能正常工作，而当自然风速较大时，可将铰接在集风管上的开口挡板吹起形成一个开口，让风从开口吹出，减弱了吹到风力发电机上的风速，从而使风力发电机在自然风速较大时也可以正常工作，在有利于风速变化均匀的同时，扩大了风力发电机的适用风速范围。

摘要： 本发明公开了一种滑动式风能密度增加装置，特点是包括中心管、集风管和滑动机构，集风管呈圆台形，中心管套在风力发电机外，集风管的小口端与中心管的前端固定连接，集风管与滑动机构固定连接；优点是通过将该装置安装在风力发电机上，可增加吹向风力发电机的风能密度，提高风速，使风力发电机在自然风速较小的情况下也能正常工作，而当自然风速较大时，由于风力发电机固定不动，自然风吹动集风管和中心管沿着导轨向后滑动，集风管的大口端靠近风力发电机，使得集风管在自然风速较大的情况下作用减弱，从而使风力发电机在自然风速较大时也可以正常工作，扩大了风力发电机的适用风速范围。

摘要： 本发明涉及一种海洋风能密度格网数据空间降尺度方法和装置，本发明基于地统计学理论，结合地理加权回归模型和面到点克里金插值法实现海洋风能密度格网数据的空间降尺度，降尺度得到的高分辨率海洋风能密度数据能够有效支持海洋风能资源精细评估与海上风电场微观选址。本申请提出的空间降尺度方法不仅可以拟合海洋风能密度与海表温度、离岸距离等辅助变量的空间异质性关系，而且能够表达粗细分辨率面元转换的尺度效应以及利用海洋风能分布内在的空间相关性，保证了海洋风能密度高分辨率降尺度结果的精确。