我國近海風區雷暴活動分析(1)

　　我國的海上風電發展是在全球能源結構調整和氣候變化框架協議的框架上和世界各國大力發展可再生能源的大環境下，近年來開始進入高速發展期的。按照中國風能協會最新公布的數據表明，我國在2010 年新增風電裝機容量18927.99 兆瓦，累計風電裝機容量44733.29 兆瓦，雙居全球第一位。相比較海上風電的發展才剛剛起步，由于我國海岸線較長，南北海域氣候特點差異性較大，雷暴活動頻繁，所以海上風電機組的防雷設計應滿足海上雷暴的活動特點，本文僅對我國近海的雷暴活動特點進行初步分析，主要介紹海上、近海的雷暴活動時段和雷暴類別，以及雷暴活動與海岸線的關系等。

　　1. 我國海上風場的劃分

　　一般情況海上風場分為近海風場和海上風場，細化分為：潮間帶和朝下帶灘涂風場：主要的參考標準為多年平均大潮高潮線以內至理論最低潮位一下5m 的海域;近海風場為理論最低潮位5m-50m 水深的海域，包括無人島及海礁;海上風場主要指理論最低潮位一下50m 水深的海域，包括無人島和海礁，如圖1 。

　　圖 1 近海、海上風場的劃分

　　2. 海上風場主要的氣象災害

　　近海和還海上風場隨著緯度的不同所受到的氣象災害影響也不一樣，但總體來講主要集中在以下幾個方面：

　　積冰：主要體現在北方部分沿海風場和內陸高遠風場，由于葉片與周圍空氣的溫度變化引起葉片迎風面形成結冰，主要影響葉片的氣動性能;

　　雷暴：雷暴對于機組的影響范圍分布在我國絕大部分地區，由于我國的雷暴分布呈：南多北少，東多西少的總體特點，所以在分區范圍內對于機組的影響比較明顯;主要體現在對機組的電控、葉片等方面;

　　熱帶氣旋：臺風對于沿海地區的風力發電組的影響不言而喻，近年隨著全球厄爾尼諾系統的增強，僅2010 年在太平洋生成的熱帶氣旋和低氣壓總數就多達28 個。2007 年以前我國至少發生過兩起機組因臺風倒塌的事故。

　　3. 近海雷暴的活動特點

　　近海雷暴與內陸的雷暴特點有所不同，一般情況內陸多以單胞體雷暴為主，少數高原地區和沿海地區主要以鋒面雷暴為主局部地區產生多胞體雷暴或超級單體雷暴，原因是由海洋暖濕氣流遇到陸地的冷空氣形成的強對流產生的。相對于全國的雷暴分布情況而言，總體呈海上雷暴少于陸地雷暴。從雷暴活動的頻次上而言，微觀上近海地區雷暴頻次高于陸地雷暴頻次，午后雷暴活動頻率高于上午雷暴活動頻率。

　　3.1 我國近海雷擊密度分布

　　通過氣象資料可以得到我國渤海、黃海、東海、和南海四個海區和近海的雷擊密度分布圖(見圖2-5)從中不難發現，我國近海海區的雷擊密度分布在0.1-7fl/ •km-2•a-1 之間，離岸關系為正比例關系，離岸距離越遠雷擊密度有所減小;離岸距離越近，雷擊密度越高;這與近海氣流的分布特點一致，海風自愿最豐富的地區也是近海50km左右的區域。 雷擊密度高值區主要分布在4-7fl/ •km-2•a-1 之間，體現在海洋與陸地的交界處，半島或個別海中島嶼的雷擊密度最高可達15fl/ •km-2•a-1.這一點通過圖6 可以看出，雷擊密度與離岸距離之間的關系，雷暴活動在距離海岸線500-900 公里內出現了階躍的高密度區，是一般地區去的1-2 倍。

　　圖 2 渤海雷擊密度分布

發布時間:2011-8-21 訪問次數:2604