2021地理设计组二等奖：基于风能潜力评估的风电场宏观优化选址

作品简介

一、设计思想

1、背景及意义

随着全球人口和经济的增长，对能源的需求已经达到了前所未有的水平。以山西省为例，其产业结构以能源重化工为主，第二产业比重偏大，整体能源利用率不高，所以新资源的开发利用尤为关键，其中风能作为新型资源则是很好的选择。

风能资源的可再生、无污染等特性克服了传统化石能源在环境污染、不可再生等方面的不足，顺应了当今世界可持续发展的需求。然而，风能资源受气候大背景以及地形地貌等诸多因素的影响，其分布往往不均衡，且波动性大，所以掌握其时空分布特征以及开发潜力显得尤为重要。同时，发展风力发电事业的必要条件是选择适宜的风电场场址，而风电场场址选择的关键正是掌握其时空分布特征以及开发潜力，并结合其他限制条件进行优化筛选。

因此，在上述背景下，我们队伍提出了“基于风力资源潜力评估的风电场优化选址”。利用GIS技术对山西省风能资源开发潜力进行评估并结合不同风电场建设要求的条件进行筛选，达到风电场宏观选址的目的。

2、设计思路

根据优化选址要求，其约束条件包含资源丰富度、资源稳定度、资源可利用价值、自然经济条件。本作品在此基础上赋予各个指标相应权重，加权分析得到最终优化选址结果

(1)通过山西省气象数据计算得到山西省的月均温度、气压、风速、空气密度、高层风速。再通过计算提取出风功率密度、变异系数、主风向频率、有效风小时数、有效风频率以及高层风速分布。

(2)对山西省Landsat8遥感影像数据、土地利用类型数据、路网数据、DEM数字高程数据进行数据筛选和再分析处理，分别得到植被覆盖度、土地适宜度、交通可达性、坡度