[发明专利]一种海洋波浪能风能资源联合区域等级划分方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋波浪能风能资源联合区域等级划分方法

背景技术

随着常规化石能源的日益短缺，世界各国将目光聚焦到海洋可再生能源的开发利用上，海洋波浪能和风能是最具开发潜力的两种海洋可再生能源，在建立波浪能、风能电站之前，都需要对拟开发区域的资源开发潜力进行区域等级划分，为波浪能、风能项目的决策者提供依据。

持续的雾霾、愈发恶化的自然环境越来越得到人类社会的高度重视。在常规能源(如煤、石油等)紧缺的当今世界，人类将目光聚焦新能源，尤其是蕴藏丰富的海洋能，这无疑是应对气候变化和常规能源紧缺的最佳选择，也是各个国家采取的共同战略之一。波浪能和风能是最具开发潜力的海洋可再生能源，具有取之不尽，用之不竭，不产生二氧化碳排放等优点。波浪能和风能资源的开发利用对于解决常规化石能源短缺所带来的能源问题以及常规能源碳排放导致的环境问题具有重大战略意义。合理开发利用波浪能和风能资源可为偏远岛屿的居民生活、海上石油平台、海上渔业生产以及海水淡化等提供电力供应，解决能源供给问题，具有重要的实际应用价值。

在开发利用波浪能和风能资源之前，首先需要对拟开发区域的波浪能和风能的开发潜力进行区域等级划分，找到波浪能和风能资源的优先开发利用区，为波浪能资源和风能资源开发项目的决策者提供科学的依据，对于波浪能和风能资源的开发利用而言意义重大。

目前在波浪能和风能资源区域等级划分方面开展的研究工作相对较少，对这两种资源的区域等级划分考虑的影响因素偏少，得到的只是一些粗略的划分结果。此外，一般情况下，离岸较远的海域波浪能和风能资源较为丰富，在这些海域建设和运行波浪能电站和风能电站的成本相对较高，将波浪和风发电产生的电能输送到陆地加以利用需要使用海底电缆进行传送，海底电缆的造价也非常昂贵。

目前对于波浪能和风能区域等级划分方法的研究工作相对较少，区域等级划分的研究普遍针对全球或者中国海的大尺度范围开展，而波浪能和风能资源的开发主要集中的局部海域，局部海域资源开发潜力的划分显得更为重要，目前尚缺乏具有区域针对性的资源划分的方法。同时也未见波浪能和风能联合区划的方法。

现有技术存在的缺点如下：

(1)划分标准针对全球海域，即使是针对中国海的区域等级划分标准也和全球海域的标准相近，缺乏区域针对性，无法满足局部海域波浪能、风能区划的需求；

(2)各评价指标的阈值范围的划分比较主观，没有形成普遍适用的区域等级划分方法；

(3)没有波浪能和风能联合区域划分的方法，无法满足波浪能和风能联合开发的需要。

从经济效益和成本等方面考虑，可以考虑对波浪能和风能进行联合开发，建立波浪能和风能联合电站，充分利用电站的输电装置，提高海上电站运行的经济效益。因此，需要对波浪能和风能的联合开发潜力进行区域等级划分，建立波浪能风能资源联合区域等级划分方法，为波浪能和风能的联合开发提供参考。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种具有区域针对性的波浪能、风能联合等级划分方法，实现了波浪能风能的联合定量划分，可以为波浪能、风能联合电站的建站选址，波浪能、风能项目的决策提供科学依据。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种海洋波浪能风能资源联合区域等级划分方法，包括以下步骤：

(1)定义联合定量区划系数JQDC，所述JQDC根据年均波功率密度P_w、年均有效波时T_Ewave、年变化指数COV_wave、总波功率TWP_wave、年均风功率密度W、年均有效风时T_Ewind、年变化指数COV_wind和总波功率TWP_wind8个指标确定；

(2)确定联合开发潜力分级标准：对于设定的尺度区域，分别求取步骤(1)中每一个指标在不同开发潜力级别下的阈值范围；

(3)根据每一个指标在不同开发潜力级别下的阈值范围，求取JQDC在不同开发潜力级别下的阈值范围；

(4)求取设定尺度区域下的联合定量区划系数JQDC，与步骤(3)中求得的JQDC在不同开发潜力级别下的阈值范围匹配，划定设定区域下的波浪能和风能的联合开发潜力级别。

进一步地，所述联合定量区划系数JQDC具体为：