四、风能、太阳能资源评估

在目前经济技术条件下，河南省可开发风电的风能资源主要分布在豫北、豫西、豫中和豫南的山地和丘陵区，结合风能资源观测和数值模拟，河南省风功率密度在200W/m2以上的技术开发量为657万kW。河南省各地年平均太阳总辐射量在4300～5000MJ/（m2·a）之间，豫北东部、沿黄河北部和豫东北部太阳能资源相对较好。

（一）风能资源评估

1.风能资源分布特征

风能资源地域分布特点：受地形和大气环流系统的影响，河南省风能资源区域分布特征为：东部平原地带的风能资源分布较均匀，北部风能资源好于南部；中部低山丘陵区风能资源较好；山地等小范围的风能资源比较好；豫北西部、豫西和豫南等山地风能资源分布比较复杂，大值区与小值区呈现相互交杂错综分布，山顶和山脊风能资源好，山谷和盆地风能资源差（图39）。对于发展风电而言，在目前经济技术水平条件下，河南省风能资源达到可开发条件的区域主要在山地、丘陵，风电场一般应建于山区的山脊以及山区与平原交界处的低山丘陵区，豫北的部分平原地区。

风能资源随高度变化特点：在近地层风速随高度增加，因此风能资源随高度一般是增加的，但不同地形下，随高度变化规律不同。平原地区在100m高度以下，风能资源随高度都是增加的；丘陵和山区，多数在70～80m高度以内风能资源随高度增加，此高度至100m高度风能资源变化不明显，部分山区在50m左右风能资源最大；部分比较陡峭的山地，山顶处风能资源随高度变化不明显。

风能资源季节变化特点：河南省风能资源以春季最好，冬秋季次之，夏季最差；各地一般3月、4月风能资源最好，7月、8月风能资源最差。

2.可开发资源量和可开发面积

根据《风电场风能资源评估方法》（GB/T 18710—2002）以50m高度的年平均风功率密度值为标准，河南省绝大部分地区风能资源都属于1级风能资源标准，风能资源一般。但数值模拟显示，河南省具有一定范围的2～4级标准风能资源，表明河南省风能资源具有较好的开发潜力。

根据数值模拟结果和GIS系统分析（表3），河南省70m高度上，年平均风功率密度达到200W/m2以上的技术开发面积为1567km2，技术开发量为657万kW；250W/m2以上的技术开发面积为1375km2，技术开发量为561万kW；300W/m2以上的技术开发面积为1151km2，技术开发量为389万kW；400W/m2以上的技术开发面积为274km2，技术开发量为89万kW。

3.风能资源丰富区

河南省风能资源丰富区主要分布于山区和丘陵海拔相对周边较高的山脊和山顶，可建风电场区域一般在海拔300～900m的山地和丘陵，部分在海拔100～300m的高岗地带。这些地区的年平均风速一般在5.5～8m/s，年平均风功率密度为200～500W/m2，但大部分区域年平均风功率密度在200～400W/m2，400W/m2以上的范围较小，500W/m2以上的部分都位于海拔较高的高山复杂地形区域和局部山顶，开发难度大。

河南省可开发风能资源较集中区域（图40）包括：豫北太行山东部（安阳、鹤壁和新乡）的山地和山前丘陵高地；豫西沿黄河山地（三门峡、洛阳境内的崤山山脉和黄河南岸的山体）；豫中山地（郑州、许昌北部、平顶山北部一带山地）；伏牛山东部山地丘陵区（南阳东北部、平顶山南部和驻马店西部一带山地丘陵）；大别山区部分山地和桐柏山局部山地。

随着风力发电机组效率提升和风机价格降低，可开发风电的风能资源在增加，目前河南省豫北东部平原区80～100m高度年平均风功率密度180～200W/m2以上的风能资源已具有开发价值，河南省的风电技术可开发量进一步增加。

（二）太阳能资源评估

利用河南省气象局档案馆1961—2010年123个气象站的观测资料，对河南省太阳总辐射量进行模拟计算和分析。

1.空间分布特征

河南省各地年平均太阳总辐射量在4300～5000MJ/（m2·a）之间，4800MJ/（m2·a）线位于河南省中部，经过沈丘、西平、宝丰、卢氏把河南省大致分为南北两个部分（图41）。此线以北有3个相对高值区：一是豫北东部的南乐、濮阳，年平均太阳总辐射量在4900MJ/（m2·a）以上；二是太行山南侧沁河盆地的焦作、洛阳和豫中的黄河沿岸附近的郑州、开封、新乡等地；三是豫东的虞城附近。此线以南有两个相对低值区，年平均太阳总辐射量在4600MJ/（m2·a）以下：一是南阳盆地西南部的淅川、内乡、邓州一带；二是驻马店的东北部、信阳大别山区。

2.年际变化和年内变化特点

由于环境变化，大气气溶胶增多，大气透明度变差，日照时数减少，导致近50年河南省年平均太阳总辐射量具有下降趋势，50年年平均太阳总辐射量为4735.4MJ/（m2·a），其中最高值为5127.8MJ/（m2·a），出现在1966年；最低值为4208.9MJ/（m2·a），出现在2003年（图42）。

河南省太阳能资源具有明显的年内变化特征，月平均太阳总辐射量1—5月逐月增加，6—12月逐月减少（图43），12月辐射量最小，6月最大。1961—2010年全省月平均太阳总辐射量在221～554MJ/（m2·月）之间，其中5月、6月、7月是太阳总辐射量较大的月份，太阳总辐射量大于500MJ/（m2·月），而1月、2月、11月、12月相对较小，在280MJ/（m2·月）以下。

3.河南省太阳能资源的稳定度

太阳能资源的稳定度是用各月的日照时数大于6h天数的最大值与最小值的比值来表示的（表4）。从太阳能稳定度多年分布图（图44）可以看出，全省稳定度属于较稳定等级。在太阳能资源低值区的南阳盆地西南、豫南山区丘陵等地，稳定度相对较差，而太阳能资源相对丰富的区域，稳定度反而较好。