發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 05:02

　　 風(fēng)能資源作為一種新型的清潔能源,其可再生、無(wú)污染等特性克服了傳統(tǒng)化石能源在環(huán)境污染、不可再生等方面的不足,順應(yīng)了當(dāng)今世界可持續(xù)發(fā)展的需求。然而,風(fēng)能資源受氣候大背景以及地形地貌等諸多因素的影響,其分布往往不均衡,且波動(dòng)性非常大。為了更好地開(kāi)采和利用全球風(fēng)能資源,服務(wù)于我國(guó)“一帶一路”戰(zhàn)略,掌握其時(shí)空分布特征以及開(kāi)發(fā)潛力顯得尤為重要。論文綜合2000-2015年的氣象再分析資料ERA-Interim、MODIS遙感產(chǎn)品以及其他空間分析數(shù)據(jù)對(duì)全球范圍內(nèi)的風(fēng)能資源時(shí)空分布特征進(jìn)行了分析,并分別利用層析分析法和主成分分析法對(duì)其開(kāi)發(fā)潛力進(jìn)行了初步的評(píng)價(jià)。主要工作及成果可以概括為:(1)利用2000-2015年全球可獲取的氣象站數(shù)據(jù)對(duì)再分析資料ERA-Interim的可信度進(jìn)行了系統(tǒng)的驗(yàn)證和分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),ERA-Interim所提供的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度和氣壓數(shù)據(jù)可以滿足本研究的需求。(2)論文對(duì)全球風(fēng)能資源的時(shí)空分布特征以及影響其開(kāi)發(fā)潛力的環(huán)境影響因素進(jìn)行了詳細(xì)分析�？臻g分布特征主要分析了平均風(fēng)速、風(fēng)功率密度、有效風(fēng)頻率和主風(fēng)向頻率。時(shí)間分布特征方面主要是利用風(fēng)功率密度年際間的變化趨勢(shì)和年內(nèi)的變異系數(shù)進(jìn)行的刻畫。環(huán)境影響因素方面分析了坡度、土地適宜度、植被高度和交通距離。(3)構(gòu)建了以風(fēng)能資源豐富度、可利用價(jià)值、穩(wěn)定度、變化趨勢(shì)以及自然經(jīng)濟(jì)影響因素為框架的風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)潛力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。(4)分別以層次分析法和主成分分析法對(duì)全球范圍的風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)潛力進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),并利用全球已建風(fēng)電場(chǎng)的場(chǎng)址數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。其中,基于層次分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果驗(yàn)證時(shí)有72.22%的驗(yàn)證點(diǎn)落入了較高潛力區(qū)和高潛力區(qū),僅有15%的驗(yàn)證點(diǎn)落入了較低潛力區(qū)和低潛力區(qū),說(shuō)明了結(jié)果的可靠性。另外,基于主成分分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果取得了一致的結(jié)論。(5)基于GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)、ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎,以C#與Matlab語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一套風(fēng)能資源評(píng)價(jià)與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)綜合了指標(biāo)提取、綜合評(píng)價(jià)、空間輔助與數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊,為相關(guān)電力部門在風(fēng)能資源的中長(zhǎng)期規(guī)劃發(fā)展中提供一定的幫助。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK81
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的研究方法
        1.2.2 基于數(shù)據(jù)模擬的研究方法
        1.2.3 基于SAR反演的研究方法
        1.2.4 基于再分析數(shù)據(jù)的研究方法
        1.2.5 存在的問(wèn)題
    1.3 研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
        1.3.1 論文的研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)
    1.4 本章小結(jié)
第二章 風(fēng)能資源基礎(chǔ)理論與開(kāi)發(fā)潛力評(píng)價(jià)技術(shù)框架
    2.1 風(fēng)資源基本概念
        2.1.1 風(fēng)的基本概念
        2.1.2 威布爾參數(shù)
        2.1.3 有效風(fēng)頻率
        2.1.4 風(fēng)功率密度
    2.2 風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)潛力評(píng)價(jià)體系
        2.2.1 全球風(fēng)能資源豐富度
        2.2.2 全球風(fēng)能資源可利用價(jià)值
        2.2.3 全球風(fēng)能資源穩(wěn)定度
        2.2.4 全球風(fēng)能資源變化趨勢(shì)
        2.2.5 輔助因素
    2.3 本章小結(jié)
第三章 數(shù)據(jù)預(yù)處理及再分析資料可信度驗(yàn)證
    3.1 數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介與預(yù)處理
        3.1.1 ERA-Interim簡(jiǎn)介與預(yù)處理
        3.1.2 氣象站點(diǎn)資料簡(jiǎn)介與預(yù)處理
        3.1.3 遙感數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介
    3.2 再分析資料可信度驗(yàn)證
        3.2.1 風(fēng)速可信度驗(yàn)證
        3.2.2 風(fēng)向可信度驗(yàn)證
        3.2.3 溫度可信度驗(yàn)證
        3.2.4 近地表氣壓推算與可信度驗(yàn)證
            3.2.4.1 近地表氣壓推算原理及敏感性分析
            3.2.4.2 近地表氣壓可信度驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
第四章 全球風(fēng)能資源時(shí)空分布特征及環(huán)境影響因素分析
    4.1 全球風(fēng)資源空間分布特征分析
        4.1.1 平均風(fēng)速分布特征
        4.1.2 風(fēng)速外推
        4.1.3 風(fēng)功率密度分布特征
        4.1.4 有效風(fēng)頻率分布特征
        4.1.5 主風(fēng)向頻率分布特征
    4.2 全球風(fēng)資源時(shí)間分布特征分析
        4.2.1 風(fēng)資源變化趨勢(shì)
        4.2.2 風(fēng)資源變異系數(shù)
    4.3 環(huán)境影響因素分析
        4.3.1 坡度
        4.3.2 土地適宜度
        4.3.3 植被高度
        4.3.4 交通距離
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全球風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)潛力評(píng)價(jià)
    5.1 綜合分析模型
    5.2 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化
    5.3 基于層次分析法的開(kāi)發(fā)潛力評(píng)價(jià)
        5.3.1 確定指標(biāo)權(quán)重
        5.3.2 綜合評(píng)價(jià)及驗(yàn)證
    5.4 基于主成分分析法的開(kāi)發(fā)潛力評(píng)價(jià)對(duì)比分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 風(fēng)能資源評(píng)價(jià)與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    6.1 系統(tǒng)概述
        6.1.1 系統(tǒng)需求分析
        6.1.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具與運(yùn)行環(huán)境
    6.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        6.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
        6.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
        6.2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
    6.3 系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)
        6.3.1 系統(tǒng)登錄及主界面
        6.3.2 指標(biāo)提取工具
        6.3.3 綜合評(píng)價(jià)模塊
        6.3.4 空間輔助模塊
        6.3.5 數(shù)據(jù)管理模塊
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

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