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作者：周志敏,纪爱华

出版社：电子工业出版社

出版时间：2011-09-01

书籍编号：30466712

ISBN：9787121145339

正文语种：中文

字数：243242

版次：1

所属分类：教材教辅-中职/高职

版权信息

书名：风光互补发电实用技术：工程设计·安装调试·运行维护

作者：周志敏　纪爱华

ISBN：9787121145339

版权所有 · 侵权必究

前言

能源与环境问题已成为可持续发展面临的主要问题，日益引起国际社会的广泛关注。太阳能、风能作为一种重要的可再生能源，其具有清洁、无污染、安全、储量丰富的特点，受到世界各国的普遍重视。自《中华人民共和国可再生能源法》颁布实施以来，包括太阳能、风能、生物质能等在内的可再生能源利用事业进入了新的历史发展时期。《中华人民共和国可再生能源法》中明确规定：“国家扶持在电网未覆盖的地区建设可再生能源独立电力系统，为当地生产和生活提供电力服务。”这为我国可再生能源利用事业的进一步发展指明了方向。

目前，随着人们对风光互补发电技术认识的日渐提高和风光互补发电技术的不断成熟，其应用领域也越来越广泛，如独立运行于无电地区的集中风光互补供电系统（村落电站）和户用风光互补系统，离网风光互补方式相当广泛地应用于电网无法覆盖边远山区、牧区及通信基站、气象站、高速公路/铁路监控、森林防火等的监测站、部队边防哨所、航标灯、油田、教学示范等的供电服务。

风光互补发电技术是一个崭新的能源技术，在我国发展时间不长，尤其是可再生能源离网独立发电系统，从设计人员到实际操作人员，都有许多亟须解决的实用技术问题。为此，本书针对离网风光互补发电系统实际应用中，工程技术人员和用户大量的需要解决的实际问题，介绍了离网风光互补发电技术的基本原理、离网风光互补发电系统集成设计、工程设计、安装、调试、运行和维护及故障分析等实用知识。本书在写作中尽量做到有针对性和实用性，在保证科学性的同时，注意通俗性。力求做到通俗易懂和结合实际工程应用，以便读者掌握离网风光互补发电系统工程的设计方法和离网风光互补发电的最新工程应用技术。

参加本书编写的有周志敏、纪爱华、周纪海、纪达奇、刘建秀、顾发娥、纪达安、纪和平、刘淑芬。本书在写作过程中无论从资料的收集和技术信息交流上都得到了国内外的专业学者和同行的大力支持，在此表示衷心的感谢。

由于时间短，加之作者水平有限，书中难免有不当之处，敬请广大读者批评指正。

编著者

第1章 风光互补发电基础知识

1.1 风力发电系统

1.1.1 风力发电技术

1.风的形成

风是一种自然现象，地球表面的空气水平运动称为风，风是地球外表大气层由于太阳的热辐射而引起的空气流动。太阳辐射对地球表面不均匀性加热是形成风的主要原因。太阳对地球的辐射，透过厚厚的大气层，到达地球表面，地球表面各处（海洋和陆地；高山岩石和平原土壤；沙漠、荒原和植被、森林地区）吸收热量不同；由于地球自转、公转、季节、气候的变化和昼夜温差的影响，使地表各处散热情况也各不相同，散热多的地区靠近地表的空气受热膨胀，压力减小，形成低气压区，这时空气从高气压区向低气压区流动，就产生了风，也就是说风能最终还是来自太阳能。地形、地貌的差异，地球自转、公转的影响，更加剧了空气流动的力量和流动方向的多变性，使风速和风向的变化更加复杂。简单地说，太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，空气沿水平方向运动形成风，风的形成就是空气流动的结果。

大气压差是风产生的根本原因，由于大气层中的压力分布不均，从而使空气沿水平方向运动，空气流动所形成的动能称为风能。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。地球上全部风能估计约为2×10¹⁷kW，其中，可利用的约为2×10¹⁰kW，这个能量是相当大的。它是地球水能的10倍。因此也可以说风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。

2.风的种类

1）贸易风

在地球赤道上，热空气向空间上升，分为流向地球南北两极的两股强力气流，在纬度30°附近，这股气流下降，并分别流向赤道与两极。在接近赤道地区，由于大气层中大量的空气环流，形成了固定方向的风，自古以来，人们利用这种定向风，开展海上远洋贸易，所以称为贸易风。由于地球自西向东旋转的原因，贸易风向西倾斜，此时北半球产生了东北风，而南半球则产生了东南风。

2）旋风和反旋风

在由地球南北两极流向赤道的冷空气气流与由赤道流向两极的热空气气流相遇处（在纬度50°～60°附近）构成了涡流运动，形成旋风和反旋风。

3）地区性风

由于地形的差异（如陆地、海洋、山岳、森林、沙漠），使空气在同一纬度上受到不同程度的加热，因而产生了地区性风。白天山坡受热快，温度高于山谷上方同高度的空气温度，坡地上的暖空气从山坡流向谷地上方，谷地的空气则沿着山坡向上补充流失的空气，这时由山谷吹向山坡的风，称为谷风。夜间，山坡因冷却降温速度比同高度的空气快，冷空气沿坡地向下流入山谷，称为山风。山谷能改变气流运动的方向，还能使风速增大，而丘陵、山地会因为摩擦而使风速减小，孤立的山峰会因海拔高而使风速增大。

4）轻风

由于昼夜之间的温度变化而产生的沿海岸风称为轻风，在有太阳时，陆地所接受的热量较海洋强烈，因而陆地上空的空气较轻，于是陆地上空的空气向上升，冷空气力图自海洋流向沿岸陆地，于是产生了海风。陆地上的热空气则流向海洋，到离海岸某一距离处下降。而在夜间，陆地上的空气比海洋上的空气冷却较快，因此，陆地上的下层空气流向海洋，而上层空气则由海洋流向陆地，形成了与白昼相反的风向，称为陆地风。轻风方向的更换决定于地形条件。海风通常自上午9～10时开始，陆地风则在日落以后开始。轻风仅在沿海岸才遇到，流动的距离约为在海洋和陆地两方各40km之间。

5）季节风

陆地上每年的温度变化较海洋大，同样也引起与轻风相似，但具有季节性的气流循环，它的强度大于轻风的气流循环强度，这种风称为季节风。

6）平原和山岳风

山岳地区在一昼夜间有周期性的风向变换，与轻风相似，平原风每日上午自9～10时至日落沿山岳的坡度向高处流动，在夜间则与此相反，气流自山岳流向平原，形成了山岳风。如果平原处于海岸处，则会引起特别强劲的风，因为在夜间，山岳风被陆地风增强了，而在日间，平原风被海风增强。夜间的山岳风是由于山顶的冷空气具有较大密度，流向平原，形成夜间山岳风。平原风的产生则是由于日照山岳斜面上的空气较平原上的空气热，因此地势低处的空气膨胀，引起空气流动。

3.风的变化

1）风随时间变化

在一天内，风的强弱是随机变化的。在地面上，白天风大，而夜间风小；相反，在高空中却是夜间风大，白天风小。在沿海地区，由于陆地和海洋热容量不同，白天产生海风（从海洋吹向陆地）；夜间产生陆风（从陆地吹向海洋）。在不同的季节，太阳和地球的相对位置也发生变化，使地球上存在季节性温差，因此，风向和风的强度也会发生季节性变化。在我国，大部分地区风的季节性变化规律是：春季最强，冬季次强，秋季第三，夏季最弱。

2）风随高度变化

由于空气的黏性和地面摩擦的影响，风速随高度变化因地面的平坦度、地表粗糙度及风通道上的气温变化不同而异。特别是受地表粗糙度的影响程度最大。从地球表面到10000m高空层内，空气的流动受到涡流、黏滞和地面摩擦等因素的影响，风速随着高度的增加而增大。通过实验，常用的计算风速随高度变化的公式有如下两个。

指数公式

对数公式

式中 v₁——高度h₁处的风速；

h₁——高度（一般为10m）；

v——待测高度h处的速度；

h——待测点离地高度；

h₀——风速为零的高度；

n——指数，取决于地面的平整度（粗糙度）和大气的稳定度，取值范围为1/8～1/2。在开阔、平坦、稳定度正常的地区，n值取1/7。粗糙度大的大城市n常取1/3，一般上下风速差较小，n较小，反之，n值取大。

3）风变化的随机性

自然风是一种平均风速与激烈变动的瞬间紊乱气流相重合的风，气流紊乱主要与地面的摩擦有关，除此之外，当风速与稳定层是垂直分布时会产生重力波，在山风下侧也会产生山岳波。这种紊乱气流不仅影响风速，也明显影响风向。如果按时间区分，可将风向的变化区分为：

（1）一年或一个月内风向的趋势。

（2）短时间内变动的紊乱气流。

（3）介于两者之间的平均风向。

对于第一种风向的变化状况，如制成风向玫瑰图（风向频度），便可清楚地看出风向的大致趋势，如图1-1所示。一般采用年平均风速时间曲线（表示一地方一年中各种风速小时数）来进行记录风速，如图1-2所示。

图1-1 风向玫瑰图

图1-2 年平均风速时间曲线

4.风的特性

风作为一种自然现象，有它本身的特性。通常采用风速、风频等基本指标来表述。

1）风速

风的大小常用风的速度来衡量，风速是单位时间内空气在水平方向上移动的距离。专门测量风速的仪器有旋转式风速计、散热式风速计和声学风速计等。风速的单位常以m/s、km/h、mile/h等来表示。例如，空气在1s内运动了3m，那么风速就是3m/s。由于风是不断变化的，通常所说的风速是指一段时间内各瞬时风速的算术平均值，即平均风速。

2）风频

风频分为风速频率和风向频率。

（1）风速频率：指各种速度的风出现的频繁程度。对于风力发电的风能利用而言，为了有利于风力发电机平稳运行，便于控制，希望平均风速高、风速变化小。

（2）风向频率：指各种风向出现的频繁程度。对于风力发电的风能利用而言，总是希望某一风向的频率尽可能的大。

5.风能

风能就是空气的动能，是指风所负载的能量，风能的大小取决于风速和空气的密度。风的能量是由太阳辐射能转化来的，太阳每小时辐射地球的能量是174423000000000kW，换句话说，地球每小时接受了1.74×10¹⁷W的能量。风能占太阳提供总能量的1%～2%，太阳辐射能量中的一部分被地球上的植物转换成生物能，而被转化的风能总量大约是生物能的50～100倍。著名的风能公式为

式中 ρ——空气密度（kg/m²）；

υ——风速（m/s）；

t——时间（s）；

S——截面面积（m²）。

它是风能利用中常用的公式，由风能公式可以看出，风能主要与风速、风所流经的面积、空气密度3个因素有关，其关系如下：

（1）风能（E）的大小与风速的三次方（υ³）成正比，也就是说，影响风能的最大因素是风速。

（2）风能（E）的大小与风所流经的面积（S）成正比。对于风力发电机来说，就是风能与风力发电机的风轮旋转时扫过的面积成正比。由于通常用风轮直径作为风力发电机的主要参数，所以风能大小与风轮直径的平方成正比。

（3）风能（E）的大小与空气密度（ρ）成正比。空气密度是指单位体积（m³）所容纳空气的质量（kg）。因此，计算风能时，必须要知道空气密度ρ值。空气密度ρ值与空气的湿度、温度和海拔高度有关，可以从相关的资料中查到。

空气运动具有动能，如果风力机风轮叶片旋转一圈所扫过的面积为A，风速为v的空气在单位时间内流经风轮时，该空气传递给风轮的风能功率（一般称为风能）为

式中 ρ——空气密度（kg/m³）；

A——风力机叶片旋转一圈所扫过的面积（m²）；

v——风速（m/s）；

P——每秒空气流过风力机风轮断面积的风能，即风能功率（W）。

如果风力机的风轮直径为D，则

则

若有效风速时间为t，则在时间t内的风能为

由式（1-7）可知，风能与空气密度ρ、风轮直径的平方D²、风速的立方v³和风持续时间t成正比。一般来说，一定高度范围内的空气密度可以认为是一个常数。因此，当风力机的风轮越大，有效风速时间越长，特别是风速越大，则风力机所能获得的风能就越大。

表征一个地点的风能资源，要视该地区常年平均风能密度的大小。风能密度是单位面积上的风能，对于风力机来说，风能密度是指风轮扫过单位面积的风能，即

式中 W——风能密度（W/m²）；

ρ——空气密度（kg/m³）；

v——风速（m/s）。

常年平均风能密度为

式中———平均风能密度（W/m²）；

T——总的时间（h）。

在实际应用时，常用下式来计算某地年（月）风能密度，即

式中 W_年（月）——年（月）风能密度（W/m²）；

W_i（1≤i≤n）——各等级风速下的风能密度（W/m²）；

T_i（1≤i≤n）——各等级风速在每年（月）出现的时间（h）。

不考虑风力机的机械利用系数，单位面积获得的风能功率称为风能密度（W/m²），并以此表征某地风能的大小

推动风力机运转的风能功率是

式中 ρ——空气质量密度（kg/m³）；

v——风速（m/s）；

A——风力机叶轮扫过的面积（m²）。

由于实际上风力机不可能将桨叶旋转的风能全部转变为轴的机械能，因而风轮的实际功率为

式中，C_P为风能利用系数，即风轮所接收风的动能与通过风轮扫掠面积A全部风的动能比值。

以水平轴风力机为例，理论上最大风能利用系数为0.593左右，但再考虑到风速变化和桨叶空气动力损失等因素，风能利用系数能达到0.4就相当高了。风能密度有直接计算和概率计算两种方法。近年来在各国的风能计算中，大多采用概率计算中的韦泊尔（Weibull）分布来拟合风速频率分布方法计算风能密度。

风力机要根据当地的风况确定一个风速来设计，该风速称为“设计风速”或“额定风速”，它与“额定功率”相对应。由于风的随机性，风力机不可能始终在额定风速下运行。因此风力机就有一个工作风速范围，即从切入风速到切出风速，称为工作风速，即有效风速。依此计算的风能密度称为有效风能密度。

6.风力等级

根据理论计算和实践结果，把具有一定风速的风，通常是指3～20m/s的风作为一种能量资源加以开发，用来做功（如发电），把这一范围的风称为有效风能或风能资源。因为风速低于3m/s时，它的能量太小，没有利用的价值，而风速大于20m/s时，它对风力发电机的破坏性很大，很难利用。世界气象组织将风力分为17个等级，在没有风速计的时候，可以根据它来粗略估计风速。风力等级如表1-1和表1-2所示。

表1-1 0～12级

表1-2 13～17级

风所具有的能量是很大的，风速为9～10m/s的5级风，吹到物体表面上的力约为10kg/m²；风速为20m/s的9级风，吹到物体表面上的力约为50kg/m²；风所含的能量比人类迄今为止所能控制的能量要大得多。

7.风能的优点和局限性

风能是非常重要并储量巨大的能源，它安全、清洁、充裕。目前，利用风力发电已成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视，而且发展速度最快。风能与其他能源相比，具有明显的优点，但也有其突出的局限性。

1）风能的优点

（1）蕴藏量大。风能是太阳能的一种转换形式，是取之不尽、用之不竭的可再生能源。根据计算，太阳至少还可以像现在一样照射地球60亿年左右。

（2）无污染。在风能转换为电能的过程中，不产生任何有害气体和废料，不污染环境。

（3）可再生。风能是靠空气的流动而产生的，这种能源依赖于太阳的存在。只要太阳存在，就可不断地、有规律地形成气流，周而复始地产生风能，可永久持续利用。

（4）分布广泛、就地取材、无需运输。在边远地区如高原、山区、岛屿、草原等地区，由于缺乏煤、石油和天然气等资源，给生活在这一地区的人们带来诸多不便，而且由于地处偏远、交通不便，即使从外界运输燃料也十分困难。因此，利用风能发电可就地取材、无需运输，具有很大的优越性。

（5）适应性强、发展潜力大。我国可利用的风力资源区域占全国国土面积的76%，在我国发展小型风力发电，潜力巨大、前景广阔。

2）风能的向限性

（1）能量密度低。由于风能来源于空气的流动，而空气的密度很小，因此风力的能量密度很小，只有水力的1/816。

（2）不稳定性。由于气流瞬息万变，风时有时无、时大时小，日、月、季、年的变化都十分明显。

（3）地区差异大。由于地形变化，地理纬度不同，因此风力的地区差异很大。两个近邻区域，由于地形的不同，其风力可能相差几倍甚至几十倍。

1.1.2 我国风能资源

我国的风能资源十分丰富，仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位。根据国家气象局气象研究院的估算，我国10m高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦，其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿千瓦。而据估计，我国近海风能资源约为陆地的3倍，所以，我国可开发风能资源总量约为10亿千瓦，其中，陆地上风能储量约2.53亿千瓦（陆地上离地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿千瓦。

1.可利用的风能

风虽然随处可见，但是也有可利用和不可利用之分，它与风速有直接关系。年平均风速小于2m/s的地区，目前是没有利用价值区；年平均风速在2～4m/s的地区，是风能可利用区，在这一区域内，年平均风速在3～4m/s的地区，利用价值较高，有一定的利用前景，但从总体考虑，该地区的风力资源仍是不高；年平均风速在4～4.5m/s 的地区基本相当于风能较丰富区；年平均风速大于4.5m/s的地区，属于风能丰富区。

由此可见，除去一些破坏性极大的风（如台风、龙卷风等），绝大多数风速在2m/s以上的风能都是对人类有用的风能。目前，国内外一般选择年平均风速为6m/s或以上的高风速区（即风能资源丰富区），安装并网型风力发电机组，即大型风力发电机组。在这些机组中，我国一般选用单机容量600kW以上的机组建设风电场。这样才能保证机组多发电，经济效益才能显著。独立运行的小型风力发电机组启动风速较低，一般为3m/s以上就能发电，这些地区分布区域广，我国有相当部分农耕区、山区和牧区都属于这种地区。

2.风能资源开发的判断依据

从风能公式可以看到，影响风能资源的主要因素是风速，风能欠缺区由于平均风速很低，没有开发价值。另外，因功率不同的风力发电机对风速的要求是不同的，因此判断某一地区的风能资源是否值得开发，还要考虑采用的风力发电机的功率大小和机型。

（1）大型风力发电机（100kW以上）可能发展的地区，其年平均风速大约为6m/s以上，在全国范围内，仅局限于几个地带，就陆地而言，大约占全国总面积的1/100。

（2）中型风力发电机（10kW级及以上）可能发展的地区，其年平均风速大约为4.5m/s以上。在全国范围内，可以发展中型风力发电机的地区，大约占全国陆地总面积的1/10。

（3）小型风力发电机（10kW级及以下）可能发展的地区，其年平均风速大约为3m/s以上。在全国范围内，可以发展小型风力发电机的地区范围较大，大约占全国陆地总面积的40%以上。

3.我国风力资源区划

我国地域辽阔、海岸线长，风能资源比较丰富。据国家气象局估算，除少数省份年平均风速比较小以外，大部分省、市、自治区，尤其是西南边疆、沿海和三北（东北、西北、华北）地区，都有着极有利用价值的风能资源。风能分布具有明显的地域性规律，这种规律反映了大型天气系统的活动和地形作用的综合影响。根据全国有效风能密度、有效风力出现时间百分率及大于等于3m/s和6m/s风速的全年累积小时数，将全国风能资源划分为4个大区（30个小区），如表1-3所示。

表1-3 风能区划标准

4.我国风能资源的特点

我国风能资源分布有以下特点。

1）季节性的变化

我国位于亚洲大陆东部，濒临太平洋，季风强盛，内陆还有许多山系，地形复杂，加之青藏高原耸立在我国西部，改变了海陆影响所引起的气压分布和大气环流，增加了我国季风的复杂性。冬季风来自西伯利亚和蒙古等中高纬度的内陆，那里空气十分严寒干燥，冷空气积累到一定程度，在有利高空环流引导下，就会爆发南下，俗称寒潮，在此南下的强冷空气的影响下，形成寒冷干燥的西北风侵袭我国北方各省（直辖市、自治区）。每年冬季总有多次大幅度降温的强冷空气南下，主要影响我国西北、东北和华北，直到次年春夏之交才会消失。

夏季风是来自太平洋的东南风、印度洋和南海的西南风，东南季风影响遍及我国东半部，西南季风则影响西南各省和南部沿海，但风速远不及东南季风大。热带风暴是太平洋西部和南海热带海洋上形成的空气涡旋，是破坏力极大的海洋风暴，每年夏秋两季频繁侵袭我国，登陆我国南海之滨和东南沿海，热带风暴也能在上海以北登陆，但次数很少。

2）地域性的变化

我国地域辽阔，风能资源比较丰富。特别是东南沿海及其附近岛屿，不仅风能密度大，年平均风速也高，发展风能利用的潜力很大。在内陆地区，从东北、内蒙古，到甘肃走廊及新疆一带的广阔地区，风能资源也很好。华北和青藏高原有些地方也有能利用的风能。

东南沿海的风能密度一般在200W/m²，有些岛屿达300W/m²以上，年平均风速7m/s左右，全年有效风时6000多小时。内蒙古和西北地区的风能密度也在150～200W/m²，年平均风速6m/s左右，全年有效风时5000～6000h。青藏高原的北部和中部，风能密度也有150W/m²，全年3m/s以上风速出现时间5000h以上，有的可达6500h。

青藏高原地势高亢开阔，冬季东南部盛行偏南风，东北部多为东北风，其他地区一般为偏西风，冬季大约以唐古拉山为界，以南盛行东南风，以北为东至东南风。

我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多千米，还有18000多千米的海岸线，边缘海中有岛屿5000多个，风能资源丰富。我国现有风电场场址的年平均风速均达到6m/s以上。一般认为，可将风电场分为三类：年平均风速6m/s以上时为较好；7m/s以上为好；8m/s以上为很好。可按风速频率曲线和机组功率曲线，估算标准大气状态下该机组的年发电量。我国年平均风速6m/s以上的地区，在全国范围内仅限于较少数几个地带。就内陆而言，大约仅占全国总面积的1/100，主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿，这些地区是我国最大的风能资源区及风能资源丰富区，包括山东、辽东半岛、黄海之滨，南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛，内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北，新疆达坂城，阿拉山口，河西走廊，松花江下游，张家口北部等地区及分布各地的高山山口和山顶。中国沿海水深在2～10m的海域面积很大，而且风能资源好，靠近我国东部主要用电负荷区域，适宜建设海上风电场。

我国风能丰富的地区主要分布在西北、华北和东北的草原或戈壁，以及东部和东南沿海及岛屿，这些地区一般都缺少煤炭等常规能源。在时间上，冬春季风大、降雨量少，夏季风小、降雨量大，与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。

5.影响中国风能资源的因素

1）大气环流对中国风能分布的影响

东南沿海及东海、南海诸岛，因受台风的影响，最大年平均风速在5m/s以上。东南沿海有效风能密度大于等于200W/m²，有效风能出现时间百分率可达80%～90%。风速v≥3m/s的风全年出现累积小时数为7000～8000h；风速v≥6m/s的风有4000h。岛屿上的有效风能密度为200～500W/m²，风能可以集中利用。福建的台山、东山及台湾的澎湖湾等，有效风能密度都在500W/m²左右，风速v≥3m/s的风累积为8000h，换言之，平均每天有21h以上时间的风速v≥3m/s。但在一些大岛，如台湾和海南，又具有独特的风能分布特点。台湾风能南北两端大，中间小；海南西部大于东部。

内蒙古和甘肃北部地区，高空终年在西风带的控制下。冬半年地面在蒙古高原东南缘，冷空气南下，因此，总有5～6级以上的风速出现在春夏和夏秋之交。其气旋活动频繁，当每一气旋过境时，风速也较大。它的年平均风速在4m/s以上，有效风能密度为200～300W/m²，风速v≥3m/s的风全年累积小时数在5000h以上，是中国风能连成一片的最大地区。

云南、贵州、四川、甘南、陕南、豫西、鄂西和湘西风能较小，这一地区因受西藏高原的影响，冬半年高空在西风带的死水区，冷空气沿东亚南下很少影响这里。夏半年海上来的天气系统也很难影响到这里，所以风速较弱，年平均风速约在2.0m/s以下，有效风能密度在50W/m²以下，有效风力出现时间仅为20%左右。风速v≥3m/s的风全年出现累积小时数在2000h以下，风速v≥6m/s的风在150h以下。四川盆地和西双版纳风速最小，年平均风速v＜1m/s。这里全年静风频率在60%以上，有效风能密度仅30W/m²左右。风速v≥3m/s的风全年出现累积小时数仅3000h以上，风速v≥6m/s的风仅20多小时。换句话说，这里平均每18天以上才有一次10min的风速v≥6m/s的风，是没有利用价值的区域。

2）海陆和水体对风能分布的影响

中国沿海风能都比内陆大，湖泊都比周围湖滨大。这是由于气流流经海面或湖面摩擦力较小，风速较大。由沿海向内陆或由湖面向湖滨，动能很快消耗，风速急剧减小。故有效风能密度，即风速v≥3m/s和风速v≥6m/s的风全年累积小时数的等值线不但平行于海岸线和湖岸线，而且数值相差很大。若台风登陆时在海岸上的风速为100%，而在离海岸50km处，台风风速为海岸风速的68%左右。

3）地形对风能分布的影响

地形影响风速，可分山脉、海拔高度和中小地形等几个方面。

（1）山脉对风能的影响。气流在运行中遇到地形阻碍的影响，不但会改变

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