[发明专利]一种风能理论储量评估方法

说明书

风能理论储量评估方法，步骤：1）选取风能理论储量估算的目标区域，提取目标区域的坐标范围；2）指定步骤1中的目标区域的空间高度；3）获取步骤2中的目标区域空间的风速、空气密度的气象数据；4）根据步骤3中所得的气象数据，计算的目标区域的单位面积风能理论储量；5）计算的目标区域的面积；6）根据步骤3中所得的风速、空气密度的气象数据、步骤2中指定的目标区域的空间高度、步骤5中所得的目标区域的面积，计算得到的目标区域空间范围内的区域风能理论储量。优点：为全球风能理论储量的估算、风能政策制定的风电资源量化指标、风电场选址比选提供了定量化评估的方法，对于开发利用资源、制定政策具有重要意义。

技术领域

本发明涉及可再生能源评估技术领域，具体涉及一种风能理论储量的评估方法。

背景技术

目前，全球风能的估算存在着较大争议，有学者(Cristina L.Archer，2013；Feng,Jingxuan,2020)分析过各种文献的量值不同，其原因在于：

其一，估算的实际内容不同，即风能概念不同，主要为理论储量、技术储量、实用性储量、经济型储量(Theoretical potential,Technical potential,Practicalpotential,Economic potential)或者分为理论储量、地理限制型储量、实用型储量、经济型储量、净储量(Theoretical potential,Geographical potential,Technicalpotential,Economic potential,Net Potential)。可以看出，随着概念的细化，准确估算风能储量变得越来越难；纵观不同概念下风能储量的估算，都需要准确地估算风能理论储量(wind kinetic energy亦即Theoretical potential)。风能理论储量的计算方法目前也没有完善，有的学者认为太阳辐射是风能的主要来源，通过估算由大气圈吸收的太阳能量为175000TW，并且认为大气吸收的太阳能只有部分转换成风能，进而估算风能储量。诚然，如果没有太阳辐射能量，就几乎没有风，但是风能大小不只是太阳辐射能的简单转化，地球空间水陆区域比热容不同、地形地势不同、温度压力不同都会造成风力大小的不同，如果只是考虑太阳辐射能转化成风能是不合适的。

其二，常用的评估风能的方法是基于风的动能概念来计算的，也就是风能量(windpower capacity，)或者风能密度(wind power density，)，两者其实都是以风的动能为理论基础的，后一个公式是前一个公式的导出公式，也就是前一个公式除以面积后得到的。前一个公式满足的风动能的条件就是风速必须与面积是垂直的,这就造成了风能密度可以计算空间上风能密度的分布，但是用这种方法计算区域风能储量非常困难。

为此，本发明提供了一个新的风能理论储量的评估方法，可以为目标区域内限定高度空间内的风能理论储量评估提供方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种风能理论储量评估的新方法，其目的在于利用风速、空气密度数据，计算目标区域指定高度风能理论储量，利用单位面积风能理论储量分布的计算公式计算目标区域单位面积风能理论储量，结合区域风能理论储量计算公式，进行区域风能理论储量计算，并进行风能资源评估。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风能理论储量评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)选取风能理论储量估算的目标区域，提取所述目标区域的坐标范围；

所述目标区域的坐标范围为，按顺序排列的边界拐点的经度、纬度的数列(或者投影后的平面直角坐标)；或者，以一个坐标点为参照的空间几何尺度的描述；

2)指定步骤1中所述的目标区域的空间高度；

3)获取表征步骤2中所述的目标区域空间的风速、空气密度的气象数据；