Vortex全球80m高度月均风功率密度数据集

摘要本数据集基于Vortex风能月均产品整理形成包含2001—2020年全球80米高度1—12月月均风功率密度栅格数据。数据以GeoTIFF格式存储空间参考为WGS 84地理坐标系EPSG:4326主要空间分辨率约为0.025°单文件为单波段float32栅格缺失值标记为-999。数据文件按月份统一命名每个月份文件表示2001—2020年对应月份的多年平均风功率密度可用于风能资源背景分析、风资源潜力筛选、能源气候分区和风电规划前期研究。需要注意的是“80米”表示风功率密度对应的计算高度不表示栅格空间分辨率同时2月文件的纬度覆盖范围与其他月份不同使用前应结合研究区范围进行一致性检查。关键词Vortex风能资源风功率密度月均数据80米高度2001—2020年GeoTIFF引 言风功率密度是表征风能资源强弱的重要指标通常反映单位扫掠面积上可获得的风能通量。与单纯风速相比风功率密度综合体现了风速立方关系和空气密度影响更适合用于风能资源潜力评价、风电场选址前期筛查以及不同区域风资源差异对比。2001—2020年全球尺度月均风功率密度数据能够提供稳定、连续且空间覆盖广的风能气候背景信息有助于识别多年平均状态下的季节性风功率密度变化、区域风资源高值带和复杂地形或海陆过渡区的资源差异。1 数据采集和处理方法1.1 原始数据来源数据来源依据目录和文件名标识为Vortex风能月均数据变量为80米高度月均风功率密度时间覆盖为2001—2020年。数值单位按变量属性说明为W/m²正式应用时应以数据发布方原始说明为准。数据集共包含12个GeoTIFF文件每个文件表示2001—2020年对应月份的全球或近全球80米高度多年平均风功率密度空间分布。1.2 数据处理当前目录已对文件进行中文统一命名保留了数据源、空间范围、高度层、变量名称和月份信息。读取结果显示全部文件均为单波段GeoTIFF坐标系均为EPSG:4326数据类型均为float32NoData值均为-999。除2月文件外其余11个月栅格尺寸均为14400列×7200行覆盖范围约为全球经度-180°至180°、纬度-90°至90°。2月文件栅格尺寸为14400列×5840行覆盖范围约为经度-180°至180°、纬度-61°至85°。该差异可能来自原始产品裁剪、极区缺测或下载文件范围设置本文未对其进行重采样或补边处理仅在说明中标注。若后续需要开展12个月逐像元对比、年平均合成或多月统计应先将所有月份重采样并对齐到统一模板。2 数据样本描述本数据集包含2001—2020年共12个月份的80米高度月均风功率密度数据各月文件为对应月份的多年平均结果。按当前抽样读取结果月均栅格值的抽样平均值约为268.57—393.76 W/m²其中抽样平均值最低月份为7月最高月份为12月抽样最大值出现在7月约为7716.46 W/m²。上述统计基于降采样快速读取结果用于说明数据量级和月际差异不作为像元级精确统计结论。3 数据质量控制和评估本次说明对数据目录执行了文件完整性、命名一致性和关键栅格元数据检查。检查结果显示01—12月文件齐全命名规则统一全部文件均可被GIS栅格库正常打开坐标系、像元分辨率、数据类型、波段数量和NoData值保持一致。数据一致性检查发现12个文件为14400×7200的完整全球纬度范围0个文件存在覆盖范围差异。差异文件为无。该差异不会影响单月制图和区域分析但会影响跨月像元运算因此进行多月合成、月际差值或时间序列统计时应先统一空间范围、行列数和仿射变换。GeoTIFF元数据未写入变量单位和数据源详细版本号统计期已按数据说明补充为2001—2020年。为保证可追溯性建议在正式归档时补充原始下载链接、产品版本、单位说明和处理记录在发布衍生产品时应同时保留NoData掩膜和2月空间范围差异说明。4 数据价值本数据集以统一命名方式组织Vortex 2001—2020年全球80米高度月均风功率密度栅格便于用户按月份快速检索、批量读取和开展空间分析。相较于站点观测资料该数据具有连续空间覆盖优势可支持大范围风资源空间格局识别相较于仅使用风速数据风功率密度更直接对应风能开发潜力和能量通量。该数据可用于风电规划前期筛查、能源气候分区、季节性风资源变化分析以及与地形、土地利用、电网或负荷中心等数据的叠加评估。在应用层面该数据可作为区域风能资源普查、风资源可视化、近地层能源气候背景分析和多源风能产品交叉验证的基础输入。由于本数据为空间栅格产品实际工程选址仍需结合长期测风资料、地形粗糙度、风机功率曲线、极端风、环境约束和并网条件开展综合论证。参考文献[1] Troen I, Petersen E L. European Wind Atlas[M]. Roskilde: Risø National Laboratory, 1989.[2] Archer C L, Jacobson M Z. Evaluation of global wind power[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2005, 110(D12): D12110.[3] Manwell J F, McGowan J G, Rogers A L. Wind Energy Explained: Theory, Design and Application[M]. 2nd ed. Chichester: Wiley, 2009.[4] International Electrotechnical Commission. IEC 61400-12-1: Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines[S]. Geneva: IEC, 2017.