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时间:2019-01-04
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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
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