近海海域风能资源评估研究
一 概述
上海市东濒东海,南临杭州湾,西接江苏、浙江两省,北界长江入海口,为坦荡低平的长江三角洲冲积平原的一部分。江海岸线总长450千米,其中大陆岸线172.31千米,岛屿岸线277.35千米。主要岛屿有崇明、长兴、横沙等。
本文主要是对上海海上风资源分布及其特点的分析,同时本课题的研究方法和技术手段可为其他沿海地区的风能资源评估工作提供借鉴。由于上海海域主要与浙江省相邻,根据大尺度模型计算的特点,本课题的研究范围包括上海市陆上、海上及东侧至洋山港近海区域。
二 海上低层风的风切变规律
一般情况下,在近地面层(摩擦层)内,由于摩擦力随高度增高而减少,所以风速随高度的升高而增大。风速垂直切变特征一般用风廓线来描述,近地面层的风廓线形状主要取决于下垫面的粗糙度和近地面层空气的层结情况,下垫面愈粗糙,对气流的摩擦作用愈大,上下层风速差异增大;低层大气愈稳定,动量上下交换减弱,也使上下层风速差异增大。近海面上的风廓线,同样也取决于动力因子—海面波浪的状况、热力因子—大气层结状况。在陆地上,某一固定地点除非地表性质发生改变,它的下垫面粗糙度可设为常数,对于海洋,海面的粗糙度取决于不断变化与运动着的波浪,而波浪的状况又随风速、风向、海流等的不同而变化。因此,对于海面粗糙度的考虑,比陆地要复杂得多。但在实际应用上仍旧采用沿袭已久的指数律公式(或对数律公式),它们仅需要一个待定的参数,就可以将一个高度的风速推算到另一个高度的风速




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