气候变暖背景下我国风能资源变化趋势分析研究

【摘要】：本文利用NCEP/NCAR再分析资料中的风速资料(1948年—2010年),结合WRF模式模拟分析,探讨了气候变暖背景下我国十个风场风速的时空变化特征,在再分析资料的基础上,提出了一种时间分辨率更高的风速资料序列的计算方法,为提高风速预测精度和风能资源评估做了前期工作。研究的主要结论如下： 1)根据风场风速特征分析、气候变暖前后风场风速的差异性分析、突变检验结果分析以及秩和检验结果,将风场划分为三类。第一类风场风速变化最显著,秩和检验相似性小于15.5%,存在明显的风速突变点；第二类风场风速变化较显著,秩和检验相似性为20%～25.5%；第三类风场风速变化特征不显著,秩和检验相似性为28.5%～50%,没有明显的突变点。 2)按照风机理想出力曲线将风速划分为0～4m/s、4～6m/s、6～10m/s、10～15m/s以及15m/s的等级。风速分级后,第一类型的风场不显著区域增加了约2%,第二类型变化不明显,第三类型的风场不显著区域增加了约4%。风速等级划分对风场63年间风速变化趋势的分析上误差较小,将该分类等级用于统计分析风场相似的天气形势中,其分析结果具有一定的可信度。 3)根据“最大值曲线”诠释风场在一定时间段内的相似天气形势,并将其与相似天气形势持续时间段内风速频数分布趋势相结合,在NCEP再分析资料的基础上结合WRF模式,提出了一种时间分辨率更高的风速资料序列的计算方法。 利用WRF模式模拟分析2010年1月至5月的NCEP风速资料,计算给出了时间分辨率为15分钟的风速资料序列。利用模拟的风速数据检验“最大值曲线”的变化趋势,逐月严格满足其变化趋势的频数分别为5、4、5、5和8。其余“最大值曲线”的时间段中,模拟的风速资料序列虽没有严格满足“最大值曲线”,但风速值在可接受的误差范围内波动。 【关键词】：NCEP再分析资料 风速 变化特征 计算方法 时间分辨率
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK89
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景8-13
• 1.1.1 世界风能资源背景和现状8-10
• 1.1.2 国内外风速变化研究现状10-12
• 1.1.3 风速预测和风能资源评估的研究现状12-13
• 1.2 本文的研究目的和意义13-14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第二章 资料与方法16-20
• 2.1 资料来源16-17
• 2.2 分析方法17-20
• 2.2.1 秩和检验方法17-18
• 2.2.2 线性趋势分析18
• 2.2.3 曼-肯德尔(Mann-Kendall)法18-20
• 第三章 不同风场风速特征分析20-37
• 3.1 引言20
• 3.2 利用秩和检验结果对风场分类20-24
• 3.3 风速等级分类24-28
• 3.3.1 理论依据24-25
• 3.3.2 验证分析25-28
• 3.4 各等级风速频率的分布特征28-32
• 3.5 线性趋势分析结果32
• 3.6 风速变化的突变检验结果分析32-35
• 3.7 本章小结35-37
• 第四章 不同风场相似天气形势统计分析37-51
• 4.1 引言37
• 4.2 十二小时相似天气形势情况分析37-42
• 4.3 二十四小时相似天气形势情况分析42-46
• 4.4 三十六小时相似天气形势情况分析46-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 利用WRF模式模拟风场风速51-61
• 5.1 引言51
• 5.2 WRF模式介绍51-52
• 5.3 实验方案设计52-53
• 5.4 模拟效果分析53-56
• 5.5 最大值曲线的验证56-59
• 5.6 本章小结59-61
• 第六章 总结与展望61-64
• 6.1 研究工作总结61-62
• 6.2 今后工作展望62-64
• 参考文献64-67
• 在学期间的研究成果67-68
• 致谢68

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