[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)能理論儲(chǔ)量評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011300812.X
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112347657B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建強(qiáng);王宗靈;劉艷玲;遲萬(wàn)清;劉璐;張永強(qiáng);熊叢博;邊淑華;張文明;楊鳳麗;李霞;趙宏凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 自然資源部第一海洋研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06F16/29;G06Q10/0639;G06Q50/06
• 代理公司: 山東重諾律師事務(wù)所 37228
• 代理人: 劉衍軍

風(fēng)能理論儲(chǔ)量評(píng)估方法，步驟：1）選取風(fēng)能理論儲(chǔ)量估算的目標(biāo)區(qū)域，提取目標(biāo)區(qū)域的坐標(biāo)范圍；2）指定步驟1中的目標(biāo)區(qū)域的空間高度；3）獲取步驟2中的目標(biāo)區(qū)域空間的風(fēng)速、空氣密度的氣象數(shù)據(jù)；4）根據(jù)步驟3中所得的氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算的目標(biāo)區(qū)域的單位面積風(fēng)能理論儲(chǔ)量；5）計(jì)算的目標(biāo)區(qū)域的面積；6）根據(jù)步驟3中所得的風(fēng)速、空氣密度的氣象數(shù)據(jù)、步驟2中指定的目標(biāo)區(qū)域的空間高度、步驟5中所得的目標(biāo)區(qū)域的面積，計(jì)算得到的目標(biāo)區(qū)域空間范圍內(nèi)的區(qū)域風(fēng)能理論儲(chǔ)量。優(yōu)點(diǎn)：為全球風(fēng)能理論儲(chǔ)量的估算、風(fēng)能政策制定的風(fēng)電資源量化指標(biāo)、風(fēng)電場(chǎng)選址比選提供了定量化評(píng)估的方法，對(duì)于開(kāi)發(fā)利用資源、制定政策具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可再生能源評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)能理論儲(chǔ)量的評(píng)估方法。

背景技術(shù)

目前，全球風(fēng)能的估算存在著較大爭(zhēng)議，有學(xué)者(Cristina?L.Archer，2013；Feng,Jingxuan,2020)分析過(guò)各種文獻(xiàn)的量值不同，其原因在于：

其一，估算的實(shí)際內(nèi)容不同，即風(fēng)能概念不同，主要為理論儲(chǔ)量、技術(shù)儲(chǔ)量、實(shí)用性儲(chǔ)量、經(jīng)濟(jì)型儲(chǔ)量(Theoretical?potential,Technical?potential,Practicalpotential,Economic?potential)或者分為理論儲(chǔ)量、地理限制型儲(chǔ)量、實(shí)用型儲(chǔ)量、經(jīng)濟(jì)型儲(chǔ)量、凈儲(chǔ)量(Theoretical?potential,Geographical?potential,Technicalpotential,Economic?potential,Net?Potential)。可以看出，隨著概念的細(xì)化，準(zhǔn)確估算風(fēng)能儲(chǔ)量變得越來(lái)越難；縱觀不同概念下風(fēng)能儲(chǔ)量的估算，都需要準(zhǔn)確地估算風(fēng)能理論儲(chǔ)量(wind?kinetic?energy亦即Theoretical?potential)。風(fēng)能理論儲(chǔ)量的計(jì)算方法目前也沒(méi)有完善，有的學(xué)者認(rèn)為太陽(yáng)輻射是風(fēng)能的主要來(lái)源，通過(guò)估算由大氣圈吸收的太陽(yáng)能量為175000TW，并且認(rèn)為大氣吸收的太陽(yáng)能只有部分轉(zhuǎn)換成風(fēng)能，進(jìn)而估算風(fēng)能儲(chǔ)量。誠(chéng)然，如果沒(méi)有太陽(yáng)輻射能量，就幾乎沒(méi)有風(fēng)，但是風(fēng)能大小不只是太陽(yáng)輻射能的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)化，地球空間水陸區(qū)域比熱容不同、地形地勢(shì)不同、溫度壓力不同都會(huì)造成風(fēng)力大小的不同，如果只是考慮太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化成風(fēng)能是不合適的。

其二，常用的評(píng)估風(fēng)能的方法是基于風(fēng)的動(dòng)能概念來(lái)計(jì)算的，也就是風(fēng)能量(windpower?capacity，)或者風(fēng)能密度(wind?power?density，)，兩者其實(shí)都是以風(fēng)的動(dòng)能為理論基礎(chǔ)的，后一個(gè)公式是前一個(gè)公式的導(dǎo)出公式，也就是前一個(gè)公式除以面積后得到的。前一個(gè)公式滿足的風(fēng)動(dòng)能的條件就是風(fēng)速必須與面積是垂直的,這就造成了風(fēng)能密度可以計(jì)算空間上風(fēng)能密度的分布，但是用這種方法計(jì)算區(qū)域風(fēng)能儲(chǔ)量非常困難。

為此，本發(fā)明提供了一個(gè)新的風(fēng)能理論儲(chǔ)量的評(píng)估方法，可以為目標(biāo)區(qū)域內(nèi)限定高度空間內(nèi)的風(fēng)能理論儲(chǔ)量評(píng)估提供方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種風(fēng)能理論儲(chǔ)量評(píng)估的新方法，其目的在于利用風(fēng)速、空氣密度數(shù)據(jù)，計(jì)算目標(biāo)區(qū)域指定高度風(fēng)能理論儲(chǔ)量，利用單位面積風(fēng)能理論儲(chǔ)量分布的計(jì)算公式計(jì)算目標(biāo)區(qū)域單位面積風(fēng)能理論儲(chǔ)量，結(jié)合區(qū)域風(fēng)能理論儲(chǔ)量計(jì)算公式，進(jìn)行區(qū)域風(fēng)能理論儲(chǔ)量計(jì)算，并進(jìn)行風(fēng)能資源評(píng)估。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種風(fēng)能理論儲(chǔ)量評(píng)估方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)選取風(fēng)能理論儲(chǔ)量估算的目標(biāo)區(qū)域，提取所述目標(biāo)區(qū)域的坐標(biāo)范圍；

所述目標(biāo)區(qū)域的坐標(biāo)范圍為，按順序排列的邊界拐點(diǎn)的經(jīng)度、緯度的數(shù)列(或者投影后的平面直角坐標(biāo))；或者，以一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)為參照的空間幾何尺度的描述；

2)指定步驟1中所述的目標(biāo)區(qū)域的空間高度；

3)獲取表征步驟2中所述的目標(biāo)區(qū)域空間的風(fēng)速、空氣密度的氣象數(shù)據(jù)；