风
能是清洁的可再生能源，大力开发利用风能资源是有效应对气候变化的重要举措之
一。
中国政府十分重视风能资源的有序开发和合理利用，20世纪70年代至2006年期间，先后组织开展了3次全国风能资源普查，为我国的风能资源开发提供了基础依据；为更好地满足我国风能资源持续、有序、合理地规划和开发利用需要，国家发改委、财政部及国家相关部门决定在之前全国风
中国风能资源的详查和评估
■文︱中国气象局风能太阳能资源评估中心
能资源普查结果的基础上，实施“全国风能详查和评价”项目，该项目针对中国大陆风能资源丰富、适宜建设大型风电场、具备风能资源规模化开发利用条件的地区，通过现场观测、数值模拟、综合分析等技术手段，进一步摸清我国陆上风能资源特点及其分布，为促进我国风电又好又快发展做好前期工作。
该项目于2008年正式启动，由中国气象局具体牵头组织实施。
一、中国风能资源详查和评估技术发展和项目主要成果
1. 初步建立全国陆上风能资源专业观测网
依托全国风能资源详查和评价工作，中国气象局针对风能资源规划和风电场选址需要，采用规范、统一的标准，在中国大陆风能资源可利用区域设立了400座70～120米高的测风塔，初步建成了全国陆上风能资源专
图1 全国风能资源专业观测网测风塔分布示意图
业观测网（图1），该专业观测网于2009年5月正式全网观测运行，已获取的实地观测数据为全国（陆上）风能详查和评价提供了可靠的依据，同时也为规范风能资源观测的专业化运行和管理积累了丰富的实际操作经验。
该专业观测网的持续运行，可为开展风能预报业务和风电场后评估提供基础支持。
2. 研发了适用于中国的风能资源评估系统
中国气象局风能太阳能资源评估中心在引进和吸收加拿大、丹麦和美国等风能数值模拟评估的成功经验基础上，根据中国地理、气候特点进行改进和优化，采用先进的地理信息系统（GIS）分析技术，开发了适于中国气候和地理特点的风能资源评估系统（W E R A S/C M A），数值模拟的水平分辨率达到1千米以下，风能参数模拟精度能够满足各级风电规划和风电场选址需要。
图2展示了W E R A S/ CMA的系统工作流程图。
3. 研发了规范、适用的风能资源
计算评估系统
依据IEC61400-1、IEC61400-
12-1、GB/T 18710-2002、QX/T74-
2007等国际国内风能资源计算评估技
术规范，在气象部门原有的“风能资
源计算评估系统” V1.0版软件基础上
进行研制和完善，使之适用于风能专
业观测网一体化观测系统特有的仪器
设置和数据采集方式，实现了多种观
测仪器原始数据格式的标准转换，原
始观测数据的质量检查、缺测数据的
自动插补订正、统一的数据库管理、
Word文档图表的全自动生成等功能，
满足了本项目计算评估大量的数据处
理、规范的参数计算、标准的图表制
作和便捷的报告编制等要求。
4. 建立了风能资源数据库共享系统
以地理信息系统和网络技术为支
撑，根据风能观测数据的采集和传输
特点，通过新一代气象通信系统，建
立了具备测风塔观测数据实时采集、
传输、质量控制、统计加工、分发存
储等全功能处理流程；建成的全国
风能资源数据库包括了风能观测塔数
据、风能评估参政气象站历史数据、
数值模拟计算结果和风能资源综合评
价的各类参数，通过分级管理形成了
全国风能资源数据共享系统，可为全
社会各个层面提供风能基础数据、评
估参数和图表成果等的公共服务。
5. 编制完善了一系列风能资源详
查和评价的规范性技术文件
针对项目执行中的各个技术环
节，参考国际、国内相关规范，考虑
我国气候特点、地理条件等因素，并
结合本项目工作大纲要求，研究编制
了《风能资源详查和评价工作测风塔
选址技术指南》、《测风塔塔体及其
防雷技术要求》、《测风塔风能观测
系统技术要求》和《风能资源综合评
价技术规定》、《风能资源短期数值
模拟技术规定》等规范性技术文件，
在规范和指导项目执行的同时，及时
进行总结、补充和修正，使各规范性
技术文件更加完善、合理，并具有普
适性和可操作性。
图2 WERAS/CMA的系统工作流程图
二、中国风能资源分布和储量
通过全国风能详查和评价项目的实施，得出了我国陆上各高度层风能资源储量、风能资源的时空分布特点、风电机组选型的关键风况参数等，提出了总装机容量为3亿千瓦的风电项目储备和开发建议。
1. 全国陆上风能资源总量
全国风能详查和评价结果显示，我国风能资源丰富，全国陆上50米高度层年平均风功率密度大于等于300瓦/平方米的风能资源理论储量约73亿千瓦，与美国1991年发布的全美风能资源约80亿千瓦的理论储量相当，与美国2010年在美国风能大会上发布的全美陆上80米高度（风速达到6.5米/秒）的风能资源技术开发量为105亿千瓦相比，我国同样标准的风能资源技术开发量为91亿千瓦。
但由于我国风能资源丰富地区的地形较欧美等国家要复杂，美国海拔3000米以上的地区占国土面积不足2%，而我国海拔3000米以上的地区占国土面积的25.6%，再加上我国气候类型多（南北纵跨9个气候带），影响我国风能开发的台风、雷电、极端低温、覆冰等灾害性天气繁多，导致了我国的风能资源开发难度比欧美等国家要大。
根据国际上对风能资源技术开发量的评价指标，在年平均风功率密度达到300瓦/平方米的风能资源覆盖区域内，考虑自然地理和国家基本政策对风电开发的制约因素，并剔除装机容量小于1.5兆瓦/平方公里的区域后，得出我国陆上50米、70米、100米高度层年平均风功率密度大于等于300瓦/平方米的风能资源技术开发量分别为20亿千瓦、26亿千瓦和34亿千瓦。
2. 全国风能资源的分布
我国陆上风能资源丰富区主要分
图3 全国水平分辨率1km×1km、50米高度年平均风速（上）和风功率密度（下）分布
图4 全国水平分辨率
1km×1km、70米高度年平均风速（上）和风功率密度（下）分布
图5 全国水平分辨率1km×1km、100米高度年平均风速（左）和风功率密度（右）分布
图6 中国近海水平分辨率1km×1km、100米高度年平均风速（左）和风功率密度（右）分布
布在东北、内蒙古、华北北部、甘肃酒泉和新疆北部，云贵高原、东南沿海为风能资源较丰富地区。
以70米高度风能资源技术可开发量为例，内蒙古自治区最大，约为15亿千瓦，其次是新疆和甘肃，分别为4亿千瓦和2.4亿千瓦，此外黑龙江、吉林、辽宁、河北北部，以及山东、江苏和福建等地沿海区域风能资源丰富的面积大，适宜规划建设大型风电基地。
我国中
部内陆地区的山脊、台地、江湖河岸等特殊地形也有较好的风能资源分布，适宜分散式开发利用。
对我国近海风能资源的初步数值模拟结果表明（图6），台湾海峡风能资源最丰富，其次是广东东部、浙江近海和渤海湾中北部，相对来说近海风能资源较少的区域分布在北部湾、海南岛西北、南部和东南的近海海域。
3. 我国陆上风电机组选型参数
根据50年一遇风速和湍流强度参数计算结果，我国陆地风能资源开发区内有约75%的区域可采用Ⅲ类风电机组，约10%的区域宜使用Ⅱ类机组，约近15%的区域需要采用I类机组；80%区域可采用低湍强的C级机型， 10%的区域属于中等湍强可采用B 级机型， 4%左右的区域为高湍强需要采用A级机型。
图7 中国气象局BJ-RUC数值预报系统框图
地形地貌资料
3km 数值预报结果
精细化数值预报结果
机型参数风机排布
每个风机点位轮毂高度处15分钟分辨率数值天
气预报
BJ-RUC资料同化系统全球气象背景场资料
高密度气象站网资料
雷达资料
卫星探测资料
风能专业观测网资料
高质量气象背景场
中尺度天气模式
动力降尺度模式
预报员审核与后处理
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