隋景跃，张国林
（辽宁省朝阳市气象局，辽宁朝阳，122000）
关键词：朝阳，风资源，特点
Chaoyang district in western Liaoning characteristics
of wind resources
Sui-jingyue,zhang-guolin
(Liaoning Provincial Meteorological Bureau of Chaoyang City, Liaoning Province, Chaoyang, 122000) Abstract: Through the Chaoyang district of elements of wind energy resources, Chaoyang County in cent
ral, northern Jianping rich wind resources more effectively and more concentrated in wind speed 2 to June, the spring is that these regional development value. Terrain significant effect of wind energy, the time when instability. The development of wind energy resources here and there are certain risks.
Key words: Chaoyang, the wind resources, characteristics
在能源日益短缺的今天，开发利用风能，越来越受到各国政府的重视。我国属于季风气候，由于风能资源的分布不均，各地风能开发利用存在很大差异。根据理论估算我国风能可开发总量为32.26亿kW，实际可开发利用的风能资源总量为2.53亿kW。在我国，一般认为在年平均风速大于5m/s，全年3～25m/s风速出现5000h以上的地区为风能资源丰富区，具有较大开发利用价值[1]。本文将朝阳地区风能资源相应要素进行比较分析，出朝阳风能资源的特点，为进一步开发利用风能资源提供科学依据。
1 资料来源
朝阳地区共有常规气象站7个，风资料年代参差不齐，为了时间上的一致性，统一截取1961～2005年40a资料，风速日值、月平均、逐年平均和历年平均风速风向资料，进行风能资源特点分析。
2 分析方法
目前计算某一地区的风能资源，主要使用该地区气象站离地面10m高度上的逐时测风数据。风能资源评
估要素参数有：年平均风速、有效风速小时数、效风能功率密度和有效风能[2]。这些参数的计算过程都基于平均风速上，笔者认为有效风能功率密度和有效风能参数在风能分析中都是随着平均风速变化的函数，其规律存在着一致性。所以本文去繁就简，以平均风速和有效风速的小时数评价朝阳地区风能资源储量和特点。
3 结果与分析
3.1气候概况
通过对多年气象资料分析，辽宁西部气候特点是，四季分明，春秋季短，雨热同季，寒冷期长，日照丰富，降水高度集中在夏季的7-8月份，属于亚干旱气候区。年平均气温在5.4～8.9℃之间，最高气温43.3℃，最低气温-36.9℃ ，年日照时数2752～2950h。境内年平均降
作者简介：隋景跃（1959-），女，朝阳人，主要从事应用气象工作和研究，E-mail:****************
水量为400～550mm，最多达到
938.8mm，最少时只有173.8mm，全年降水日数平均为68d。境内大风日较多，年平均风速为2.1～2.9m/s，最大风速达24 m/s，8级以上的大风
年平均为12d，最多时34d [3]
。 3.2 历年风能特征 3.2.1 风速日、年变化
从历年逐时风速变化规律来
看，一天中10～20时风速最大，04～88时风速最小；下午风速大于上午风速，白天风速大于夜间风速。一般来说，夜间风速较小，日出后风速逐渐增大，下午14-15时达到一天里的峰值。
风速在周年变化中，见图1，2月下旬至6月中旬是该区域大风时段，旬平均风速在3.0米/秒以上历时112天；7月中旬至9月下旬是全年风速最小时段，旬平均风速小于2.5米/秒历时82天。
3.2.2 风速年际变化
以朝阳站为例（资料1953～2005年），1958～1970年风速为正距平，是当地大风时期，年平均风速在3.4米/秒；1975年开始到1986年风速较为平缓，年平均风速距平值趋近于零；1957年以前和1987年以后为负距平，尤其从1989年以后风速的负距平更加明显，见图2。从年代变化来看，上个世纪60年代初到90年代末风速较大，为3.1m/s，风能资源较为丰富，50年代和90年代初至2005年风速处于低值时期，尤其1996-2005年10年间风速下降仅为2.1m/s，致使风能资源储量减少许多。在50余年中年平均风速变率为
-32% 至36%，变幅达到68%。2006年风速有所回升，但仍然低于历史平均水平。由此可见风能资源不是一个永恒不变的，它是随着气候的改变而变化的资源。
风能源参数一般包括：年平均风速、年风速有效时数、年平均风功率密度、年有效风功率密度和年有效风能等。这些参数受气候变化、地形地势的影响，在不同时期不同地点存在着较大的差异。通过朝阳站风速资料计算得出，年平均风功率密度为60w/m 2
；年有效风功率密度为96w/m 2
；年有效风速时数（3—25米/秒）最高年代占全年51%，90年代只占32%；历年平均有效风能为576kw.h/m 2
。见表1。
表1 朝阳各个年代平均风速（V）有效风速时数
年代 1953-601961-70 1971-801981-901991-002001-07 平均 V，m/s 2.6 3.4 3.1 2.9 2.3 2.1
2.8 有效时数
3232
4468
4100
3771
2767
元斌2580
3942
3.2.3 风能地理分布
从朝阳市范围内7个常规气象观测站风资料看，见表2。各个观测站年平均风速的大小与海拔高度没有明显的关系。海拔高度虽然对风速有一定的影响，但影响局地风速大小的主要是地形因素。
表2 朝阳各站多年年平均风速及频率（m/s）
站点 朝阳 北票 叶柏寿 凌源 喀左 老建平 羊山 年平均风速 海拔高度m 有效风速频率（%）
2.8 173 45
2.5 178 40
2.0 422 31
2.3 417 35
2.1 297 31
2.7 662 42
2.1 184 35
由于地理条件所至，通过计算叶柏寿、喀左的风能资源为全区最少，其中年有效风速时数（3—25米/秒）占全年31%，；其它各县风能资源界于朝阳、叶柏寿两地之间。年平均有效风速时数各地分别为：北票3504小时，老建平3679小时，凌源、羊山3066小时，喀左与叶柏寿相同2716小时。
3.2.4 风能源储量推算
风电场风塔轴心高度一般在30～60m。根据各地风塔观测数据计算[4-7]
，风速随高度每上升10m，可增加20%左右。由此计算得出朝阳站各年代各个梯度平均风速，见表3。根据这一推算朝阳站60米高度上，历年平均风速变化在3.9～5.2m/s，历年最多风速有效时数为5873h
（3～25m/s），年最高有效风能可达到1466kw.h/m 2
。
4 结论与讨论
4.1 朝阳地区风资源季节变化十分明显，有效风速（＞3.0～25m/s）集中在2月下旬至6月中旬；日变化也十分突出，有效风速多出现在下午。
4.2 在朝阳境内风资源的多少与地理位置、地形地势有明显的关系，而与当地海拔高度关系不明显，如叶柏寿比朝阳海拔高200余米，风能资源少于朝阳，老建平比朝阳海拔高400米左右，其风能资源依然少于朝阳。朝阳县中部、建平北部是当地风资源较多区域。
4.3 风资源也是一个变化的量，年与年之间差异较大，朝阳历年风速平均变率达到68%， 60年代年平均风速3.4m/s，70年代年平均风速3.1m/s，80年代年平均风速2.9m/s，到了90年代年平均风速下降到2.3m/s，进入二千年年平均风速仍然在减小，而近10年的年平均风速仅为2.1m/s，所以风能储量是一个随着气候变化而变化的气候资源，不是固定不变的。 4.4 根据测算，朝阳县中部、建平北部在60m高度上，年平均风速变化在3.9～
5.2m/s之间， 风速有效时数在4800～5800h（3～25m/s）之间，这一数值接近较丰富风能资源的标准。
表3 朝阳站各年代平均风速及风塔平均风速推算（m/s）
年代 1953-60 61-70 71-8081-90 91-200001-2005 历年 平均 本站平均风速 2.7 3.4 3.1 2.9 2.3 2.1 2.8 本站 3.6 4.3 4.0 3.8 3.1 3.0 3.7 60m 高度 风塔 4.5 5.2 4.9 4.7 4.1 3.9 4.6 本站 3.1 3.8 3.5 3.3 2.7 2.5 3.2 30m 高度
风塔
4.0
4.7
4.4
4.2
3.6
3.4
4.1
参考文献：
[1] 薛桁，朱瑞兆，杨振斌等.中国风能资源储量估算[J]，太阳能学报，2001．22(2)：167—170。
[2] 朱兆瑞．风能计算和我国风能分布[M]．北京：气象出版社，1980，8-120
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[6] 齐丽丽，袁国恩.尖山子风电场风能资源评价[J]，可再生能源，2003，5，58-61。
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