1. 中國雷暴分布與主要風(fēng)區(qū)的關(guān)系
1.1 什么是雷電
雷電(閃電)是一種正常的大氣放電現(xiàn)象,雷暴云是閃電的主要產(chǎn)生源,按照Winn et al(1974)的探空結(jié)果,當(dāng)云中局部電場超過約400 kV/m 時,就能發(fā)生閃電放電。據(jù)統(tǒng)計,全球每天約有44000 個雷暴發(fā)生,平均每分鐘約有2000-4000 個雷暴在活動,其影響面積占全球面積的1%。按照目前對雷電的分類,可以將雷電分為:云閃和地閃兩類【1】。而對于雷電在進(jìn)行細(xì)化則可分為:云內(nèi)閃、云際閃和地閃,此外還特殊的閃電類型,如球形閃電、蛛狀閃電和天電(紅色精靈等)。目前隨著全球氣候變暖等問題的出現(xiàn),全球雷暴活動近年來呈逐年活躍趨勢。2008 年7 月24 日中國四川監(jiān)測到一次最大正閃+304.2kA【2】, 隨著單次雷電流的不斷增加對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的影響也將日趨嚴(yán)重。
1.2 我國雷暴特點(diǎn)
我國的雷暴總體呈南多北少的特點(diǎn),雷暴活動多發(fā)地集中在華南、西南南部以及青藏高原中東部地區(qū),年雷暴日數(shù)在70 天以上,其中云南、海南、廣西3 省(區(qū))的部分地區(qū)超過100 天,相當(dāng)于一年有接近1/3 天數(shù)都有雷電活動,可見云南、海南、廣西是我國雷暴發(fā)生最多的地方。雷暴活動中等的地區(qū)主要集中在江南、西南東部、西藏、華北北部、西北部分地區(qū),年雷暴日數(shù)在40~70 天之間。東北、華北、江淮、黃淮、江漢、西北東部及內(nèi)蒙古中部和東部的雷暴活動較少,年平均20~40 天,西北地區(qū)大部、內(nèi)蒙古中西部更少,不足20 天。

1.3 我國風(fēng)資源豐富地區(qū)的雷暴活動
我國風(fēng)能資源的分布與天氣氣候背景有著非常密切的關(guān)系,從我國風(fēng)能資源分布圖上可以清楚看出(圖2),我國風(fēng)能資源豐富和較豐富的地區(qū)主要分布在三北(東北、華北、西北)地區(qū)豐富帶和沿海及其島嶼地豐富帶。

結(jié)合風(fēng)資源分布圖和全國雷暴分布圖可以看出,在三北地區(qū)的雷暴活動水平較低,而沿海風(fēng)區(qū)和青藏高原風(fēng)區(qū)的雷暴活動還是非常活躍的。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前我國風(fēng)電機(jī)組累計裝機(jī)量已經(jīng)2,580萬 kW【3】隨著中國海上特許權(quán)等項(xiàng)目的開發(fā),東部沿海地區(qū)的海上風(fēng)力發(fā)電廠將得到迅速發(fā)展,而雷電對于海上風(fēng)機(jī)的影響也將逐漸顯現(xiàn)。