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60000字论文范文基于地理信息系统理论的大连风能资源地质统计分析

论文类型:论文范文
论文字数:60000字
论点:大连市,风能,风速
论文概述:

本文主要是在集中收集大连市风电场测风塔风速数据的基础上,计算大连市10米和65米的风速以及风功率密度,利用ArcGIS软件强大的空间分析和数据处理功能,来对大连市10米和65米的风速和风功

论文正文:

第一章导言

1.1研究背景
20世纪80年代,辽宁省开始规划风电场建设,并对全省风能资源进行统计调查。1993年6月,恒山风电场在大连瓦房店建成,标志着辽宁省零风电场的突破。到目前为止,辽宁省已经建成了11个并网发电的风电场。这11个风电场拥有的风力涡轮机数量已达203个,总装机容量为127兆瓦。这11个并网风电场年总发电量达到2.5X108kWh千瓦时,203台风力发电机年风能资源利用小时数达到2000小时/台。到“十五”末,大连已投资建设了五个风电场,即东港风电场、横山风电场、张子岛风电场、小长山风电场和大长山风电场。五个风电场的总装机容量达到40.05兆瓦,五个风电场有86台风力发电机。
大连缺乏足够的一次能源。大连需要原油和天然气的外部投入,煤炭资源极其短缺。此外,随着大连社会经济的快速发展,大连的能源消耗也在不断上升,能源消耗对环境的影响越来越明显。因此,大力发展风力发电等可再生能源对大连的可持续发展具有重要意义。大连位于辽东半岛,西面是渤海,东面是黄海。大连不仅地理位置极其重要,而且风能资源丰富。国家颁布实施《可再生能源法》后,大连迎来了国家大力发展可再生能源的良好机遇。风能作为一种可再生能源,也充分享受国家促进可再生能源发展的各种激励政策。大连作为风能资源丰富的地区,应大力发展风力发电,优化大连能源供应结构,保护大连生态环境,保障大连能源供应安全,使大连能源实现可持续发展。大连“十一五”能源发展规划指出,大连应在大连风力发电规划的指导下,按照统一规划、有序发展的原则,以风力发电为重点,加快新能源和可再生能源的开发利用,抓住《国家可再生能源法》颁布实施的有利时机,积极有效地发展风力发电。大连黄海、渤海沿海地区加快风电场建设投资,重点发展东部半岛沿海地区风电场,完成“十一五”期间大连200兆瓦风电装机。

1.2研究现状
目前,我国对地理信息系统与风能结合的研究主要利用地理信息系统的超强空处理分析功能,在地理信息系统平台空上对风能资源数据进行分析和制图。例如,刘光绪等人在“地理信息系统技术支持的江苏省可利用风能资源评价研究”[2中收集了江苏省的年、月风能资源数据。根据风速月变化规律,利用地理信息系统空的处理分析功能对风能资源数据进行径向基函数插值。最后得出江苏省风能资源的利用量,并根据江苏省风能资源的利用量对江苏省风能资源进行测绘、评价和分析。在地理信息系统与风能结合的研究中,很多都是在地理信息系统技术的支持下建立风能资源评价系统:该系统侧重于系统实施过程中的开发思路、逻辑和应用框架、分析过程等问题。例如,刘大新和其他人使用。Net平台,在“基于地理信息系统的风能资源观测与评价系统研究”[3中对ArcEngine进行二次开发研究。鉴于ArcGIS与Orade9i的良好兼容性,利用Orade9i数据库在ArcGIS平台上构建了全国风能资源数据库。本文收集了全国近400个气象站和风速计的风速数据,并在ArcGIS平台下对数据进行存储、处理、分析和制图。最后,在上述工作的基础上,构建了我国风能资源评价分析系统。
彭守凡、郑玉波在《基于地理信息系统的阜新市风能资源分布研究》[4中做了初步阐述,将地理信息系统和风能的研究细分为城市行政区划层次。文章详细论述了阜新市风速和风力发电密度的分布情况。在详细了解阜新市风速和风力发电密度的基础上,结合数据库平台和地理信息系统平台,构建了阜新市风能资源数据库。通过地理信息系统平台分析空并对风速和风力密度数据进行处理,最后利用地理信息系统平台的映射功能输出阜新市风速和风力密度分布图。由于目前我国风能资源数据的缺乏,许多关于地理信息系统与风能结合的研究利用地理信息系统空的分析和处理能力来模拟某一地区风能资源的分布,从而有效弥补基础数据的不足。高华阳等人在《基于地理信息系统的复杂地形风能资源模拟》[5中利用ArcGIS强大的空分析和数据处理能力,对重庆的高程数据和风速数据进行空分析和处理。采用插值法生成重庆市风速分布图。插值结果表明,该方法考虑地形因素,即地表坡度和坡向的差异,具有较好的模拟效果,能够更好地反映山区重庆的风速分布,为山区风速插值方法的选择提供参考。
张宏伟等人在《基于地理信息系统空 [6的河南省风能资源分布与利用》中收集了河南省20世纪70-21世纪30年的风速数据。文章采用统计学和流体力学相结合的方法对风速数据进行分析,利用ArcGIS对风速数据空进行分析处理,绘制并输出河南省风速分布图,并根据风速分布图对河南省风能资源进行研究。张超等人首先在“基于地理信息系统技术的湖南风能资源精细化评价”中对湖南省风速数据进行了中尺度数值模拟,从而获得了湖南省高分辨率的风速分布图。然后,利用湖南省高分辨率风速分布图和郴州市地形地貌信息,通过ArcGIS平台的空分析技术,分析郴州市风能资源开发利用中存在的问题。最后,计算了郴州市的风力发电密度,并利用ArcGIS的绘图功能绘制了郴州市海拔50米的风力发电密度分布图,为郴州市风电场的规划和选址提供了有效的科学依据。

1.3研究内容..............................13-14
第二章大连风能资源概述..............................14-20
2.1年平均风速..............................15-16
2月平均风速..............................16-17
2.3风速分布特征..............................17-18[/br/ ] 2.4有效风小时..............................18-19[/比尔/] 2.5风力发电密度..............................19[/比尔/] 2.6风能资源储量..............................19-20[/br/第三章大连风能数据的收集与计算..............................20-37
3.1..............................[旅顺口区九湖山风电场21-22/br/]金州区后海屯风电场3.2..............................[22-23/br/]3.3瓦房店市奚仲岛风电场..............................23-25
3.4..............................[瓦房店市长兴岛风电场25-26/br/]3.5..............................[瓦房店市沱山风电场26-29/br/]3.6瓦房店市东港风电场..............................[29-30/br/]3.7方甸市海岛风电场..............................30-31
3.8大连甘井子风电场..............................31-32
3.9普兰店市壁口风电场..............................[32-34/br/]庄河市风电场3.10..............................34-35
3.11长海县风电场..............................35-37
第四章大连风能资源地质统计分析..............................37-60
4.1地质统计分析概述..............................37-39
4.2大连风能资源的正态分布……39-41
4.3大连风能资源的逆距离加权插值..............................41-60
4 . 3 . 1 10米风速的反向距离加权插值..............................42-47[/BR/]4 . 3 . 2 65米风速的反向距离加权插值..............................47-51
4 . 3 . 3 10米风力发电密度的反向距离加权插值...................51-55[/溴/]4 . 3 . 4 65米风力发电密度的反向距离加权插值...................55-60
第五章大连风电场可行性分析..............................60-64
5.1旅顺口区九湖山风电场可行性分析..............................60
5.2金州区后海屯风电场可行性分析..............................60
5.3瓦房店市风电场可行性分析..............................60-62
5.4大连甘井子风电场可行性分析..............................62
5.5普兰店市壁口风电场可行性分析..............................62
5.6庄河市风电场可行性分析..............................62
5.7长海县风电场62-64

结论

本文主要基于大连风电场测风塔风速数据的集中采集。计算了大连10米和65米的风速和风力密度,利用ArcGIS软件强大的空分析和数据处理功能对大连10米和65米的风速和风力密度进行了地统计学分析。制作了大连10米和65米风速和风力密度的正态QQPlot分布图和反距离加权插值图,并根据上述数据和反距离加权插值图对大连风电场的可行性进行了分析研究。首先,收集大连风电场风速塔的风速数据,并根据国家标准[17对风速塔各高度的风速数据进行核对,整理出完整的平均风速数据。然后,对综合平均风速数据进行分析,建立平均风速回归方程,对测风塔年平均风速进行插值。然后,根据测风塔各高度的平均风速数据,计算测风塔风切变指数,从而计算出测风塔65m高度的年平均风速。在上述数据收集和计算的基础上,对大连市10米和65米的风速和功率密度进行了统计分析。首先,利用ArcGIS软件制作大连10米和65米风速和功率密度的正态QQPlot分布图。然后选择大连测风塔数据的差分方法。首先,考虑到大连的地理特征,它三面环海。气流从平坦的海面流向内陆后,摩擦阻力增加,动能消耗增加,风速明显降低。大连市风速由沿海向内陆递减,符合距离加权逆插值原理。其次,大连风速计塔主要位于沿海地区,因此沿海地区的风速受中心点的影响很大,而内陆地区的风速受中心点的影响较小,这是由于建筑物遮挡等因素造成的,这也符合逆距离加权插值的概念。

参考

[一]大连市发展和改革委员会。大连“十一五”能源发展规划[。大连:大连出版社,2006。
[2]刘光绪,吴文祥,张徐娇,周扬。基于地理信息系统技术的江苏省可利用风能资源评价研究[。可再生能源,2010/28年。
[3]刘大新、池文雪、庞文静、姚晨。基于地理信息系统的风能资源观测与评价系统研究[。微型计算机信息,2010/16。
[4]彭守凡,郑玉波。基于地理信息系统的[阜新市风能资源分布研究。黑龙江科技信息,2009/17。
[5]高华阳、王燕、邱心发、陈志军。陈晏婴、马莉、缪启龙、王中。基于地理信息系统的复杂地形风能资源模拟[。太阳能杂志,2008/02。
[6]张宏伟,张虹陈怀良。基于地理信息系统空[的河南省风能资源分布与利用。自然资源杂志,2011/26。
[7]张超。罗梁博。基于地理信息系统技术的湖南省风能资源精细化评价[[]。湖南电力,2011/31。
[8]周扬,吴文祥,刘光绪,胡颖。基于地理信息系统的江苏省陆地风能资源潜力评价及微区位选择[[]。可再生能源,2010/28年。
[9]王艳。地理信息系统在风能资源共享服务与开发中的应用研究[。武汉:华中师范大学地理学院,2009。
[10]Lesandro Estelito Garcia no,Masaru Hoshiya。Osamu MARUYAMA。菲律宾群岛极端风速区域图的发展[J]。结构化。,(2005)15-26。