基于WRF和CFD模式结合的风能资源数值模拟实验研究

【摘要】：中尺度数值天气预报模式与小尺度数值模式相结合的风能资源数值模拟系统已被广泛地用于高分辨率的风能资源评估。本文采用中尺度数值模式WRF与法国CFD模式MeteodynWT相结合的方法(WRF/WT),设置两种数值模拟方案,WRF/WT-121模式系统和WRF/WT-1模式系统,开展了广东省海陵岛地区03年9月1日——04年8月31日水平分辨率100m×100m的风能资源数值模拟实验研究,并对比WRF与丹麦微尺度风能资源模拟软件WAsP结合的模式系统(WRF/WAsP)的模拟结果,研究中尺度与小尺度模式相结合的数值模拟方法对复杂地形风能资源数值模拟的适用性,探索其服务于分散式风电开发发展规划制定的可行性。结果表明WRF/WT模式系统应用于复杂地形风能资源数值模拟评估是可行的,它可以在没有测风塔观测或者测风塔资料较少的情况下,得到高分辨率的区域风能资源分布,为分散式风电发展规划的制定和风电场前期建设的选址提供科学依据。中尺度模式与CFD模式结合的数值模拟方法对区域风能资源分布趋势的模拟比单纯应用CFD模式更准确;WRF/WT模式系统在制作区域精细化风能资源分布图谱上更具有优势;WRF/WT模式系统对地形平坦区域的风能资源参数分布模拟的准确率与WRF/WAsP相当;WRF/WT模式系统在风速频率分布不满足Weibull分布的情况下和陡峭地形条件下,相对WRF/WAsP有明显优势。由于中尺度数值模式的模拟误差对最终模拟结果起关键作用,需要进一步研究根据现有气象观测资料对中尺度近地层模拟风场的误差订正方法。此外,中尺度模式与CFD模式的衔接技术方法也是需要深入研究的课题。 【作者单位】：中国气象局公共气象服务中心 宁波市气象局 中国人民解放军理工大学 法国美迪有限公司
【关键词】：中尺度数值模式 CFD模式 复杂地形 风电场微观选址 分散式风电开发
【基金】：科技部国际科技交流与合作专项2010DFA62830 科技部863课题(2007AA05Z424)
【分类号】：TM614
【正文快照】： 1引言当前,鉴于我国电网消纳能力对大规模风电开发的制约,国家能源局发出了因地制宜、开展分散式风电开发的通知。零散的可利用风能资源多位于复杂地形地区,分布点众多且覆盖面积小。不可能用设立测风塔的方式进行风能资源评估,中尺度模式的模拟精度也不够。因此,本文将采用

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