巴基斯坦瓜达尔港的风能资源评估

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1、巴基斯坦瓜达尔港的风能资源评估收稿日期：基金项目：国家重点基础研究发展规划（973计划）（2015CB453200,2013CB956200,2012CB957803,2010CB950400）；国家自然科学基金（41275086,41475070）作者简介：郑崇伟（1983.06-），男，四川宜宾人，工程师，博士研究生，主要从事海战场环境建设、物理海洋学及海洋能资源评估。E-mail：chinaoceanzcw@sina.cn.*通讯作者：李崇银（1940-），男，四川达县人，教授/研究员，主要从事天气气候变化及其动力学研究。郑崇伟1,2,3，李崇银1,2*，杨艳4，陈雄

2、1（1.解放军理工大学气象海洋学院，江苏南京211101；2.中国科学院大气物理研究所LASG实验室，北京100029；3.海军大连舰艇学院，辽宁大连116018；4.海洋出版社，北京100081）摘要：瓜达尔港作为21世纪海上丝绸之路的关键节点（同时也是陆上丝绸之路的关键节点），其战略地位不言而喻。本文利用来自ECMWF的ERA-interim风场资料，在我国首次对瓜达尔港的风能资源展开评估，为丝绸之路建设提供参考。结果表明：1）瓜达尔港的风能资源常年可用，风能密度、有效风速出现频率、不同等级风能密度出现的频率都表现出明显的单峰型月变化特征，峰值出现在4—5月，波谷出现在

3、11—12月；年平均值分别为：风能密度为121W/m2，有效风速频率43%，50W/m2以上能级频率55%。2）从风能玫瑰图看出，瓜达尔港的风能常年稳定由偏SW向的风贡献。2月、11月，500W/m2（400W/m2）以上高风能密度主要由NNE风贡献，5月、8月，高风能密度主要由偏SW风贡献。3）瓜达尔港的风能主要经历了两个阶段，1979—2000年期间，风能密度在120W/m2上下波动，有效风速出现频率在45%上下浮动；2001—2014年期间，风能密度在110W/m2上下波动，有效风速出现频率在40%上下浮动。4）瓜达尔港的6级以上大风频率常年在1.5%以内；出现频率最

4、高的风力集中分布于3级风（34.29%），其次是4级风（28.32%）、2级风（23.11%）。关键词：21世纪海上丝绸之路；瓜达尔港；风能资源；风能密度；能级频率；风能玫瑰图中图分类号：P743文献标志码：A瓜达尔港（GwadarPort）作为21世纪海上丝绸之路的关键节点（同时也是陆上丝绸之路的关键节点），紧扼波斯湾咽喉，位于巴基斯坦俾路支省西南部，为深水港，瓜达尔港的开通，可使中国石油运输路程缩短85%，将大大加强中国的能源安全与国际影响力。建设利用好瓜达尔港，不仅可以造福丝绸之路沿线各国人民群众，更能维护我国的海外工程形象。目前为止，关于瓜达尔港风能资源的评估尚处于

5、空白状态。做好风能、波浪能等清洁、可再生能源的开发工作，将有效提高边远海岛、深远海、重要港口的生存能力、可持续发展能力[1-4]。本文利用来自11欧洲中期天气预报中心（EuropeanCentreforMedium-RangeWeatherForecasts，ECMWF）近36年（1979—2014年）的ERA-interim风场资料，在我国首次对瓜达尔港的风能资源展开评估，期望可以促进瓜达尔港可持续发展、使之成为我国海外项目的示范工程，为海上丝绸之路、陆上丝绸之路建设尽绵薄之力。1数据及方法ERA-Interim再分析风场资料（含海表10m的经向风、纬向风）来自欧洲中期天

6、气预报中心（ECMWF），其空间范围为：90°S~90°N，180°W～180°E；空间分辨率有0.125°×0.125°、0.25°×0.25°、0.5°×0.5°、0.75°×0.75°、1.0°×1.0°..........2.5°×2.5°，本文选择其中0.125×0.125°的空间分辨率；时间序列为1979年1月1日00：00——至今，不断更新中，本文选择的时间范围为1979-2014年；空间分辨率为逐6小时（每6小时一个数据），（数据网址：http://data-portal.ecmwf.int/data/d/interim_daily/）。ERA-Interi

7、m再分析资料是继其早期产品ERA-40之后的新产品，该数据使用了分辨率更高的气象模式，在观测资料的应用及同化方法方面也有很大改进[5]。使用最新的12hr窗口的四维变分同化技术（4DVar），同化的资料包括卫星资料（ERS-1，ERS-2和QuikSCAT）、常规观测资料，以及模式数据，作用在于提供ECMWF早期产品和新一代产品之间的衔接，目的是对ERA-40和更早的数据进行完善。ERA-Interim作为ECMWF最新开发的同化数据集，从理论上来说应该比之前的ERA-15和ERA-40更加精确。Dee等[6]曾验