甘肃地处中国西北部,地广人稀,拥有丰富的风、光资源。在2006年结束的第3次全国风能普查工作中,甘肃省风能资源总储量为2.37亿kW,占全国总储量的7.3%,年平均风功率密度在150W/m2及以上的区域占全省总面积的4%,风能资源技术可开发量为2667万kW。根据规划,到2015年西北地区风力发电总装机容量将达到1.271×107kW,到2020年西北地区风电总装机规模将达到约5×107kW。现以甘肃为例,对其多年的风资源状况进行诊断分析,得出其时空分布特征。
根据气象观测资料,选取了包括甘肃省在内的25个地面观测站点,1981—2010年年平均风速数据。将观测资料矩阵进行标准化处理,进行EOF分解。前5个模态的方差贡献见表2-5。
经EOF分解,第一载荷向量方差贡献最大,达到35.7%,第二载荷向量次之,为20.4%。前三个载荷向量累积方差为66.6%。通过显著性检验的前几项特征向量最大限度地表征了这一区域气候变量场的变率分布结构。它们所代表的空间分布型是该变量场典型的分布结构。
第一特征向量的方差贡献为35.7%,载荷场空间分布如图2-6(a)所示。甘肃的西北部、河西走廊地区都为正值,表明这两个区域变量变化趋势基本一致,酒泉地区在0.2以上,位于变化的中心,甘肃的东南部为负值。第一特征向量呈现正、负相间的分布型式,代表了两种分布类型,甘肃西北地区和河西走廊地区与甘肃的东南部在年平均风速上呈现相反的分布型式。
表2-5 前5个模态的方差贡献
(www.xing528.com)
第一特征向量的时间系数如图2-6(b)所示,甘肃西北部、河西走廊在1995年前年平均风速偏大的型式很显著,1995年后则变得越不典型,年平均风速呈现减小的趋势。甘肃东南部则与此相反。
图2-6 第一特征向量空间分布及其时间系数
第二特征向量的方差贡献为20.4%,载荷场空间分布如图2-7(a)所示。可以看出,甘肃全省都为正值,表明变量变化趋势基本一致,东南部在0.35以上,位于变化的中心。第二特征向量呈现全部正值的分布型式,代表了一种分布类型,即甘肃年平均风速的变化型一致,或一致上升,或一致下降。第二特征向量相应的时间系数如图2-7(b)所示,甘肃地区在2005年前风速偏大的型式不显著,年平均风速偏小。2005年后,年平均风速显著上升。
图2-7 第二特征向量空间分布及其时间系数
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。