我国属季风气候区，冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风。冬季受蒙古高压控制，来自蒙古高原的冷空气南下进入我国，强度较强的冷空气能够横扫我国大陆，长驱直入到达南海海上。夏季我国大部分地区受来自南海海洋上的夏季风控制，偏南风携带丰富的水分自南向北推进。冬、夏季风是影响我国风气候的两大主要风系，也是决定我国风能资源空间分布和季节变化的主要因子。地形和海陆、湖陆分布对风能资源的局地增加和减小效应也十分突出。

全国风能详查和评价结果显示，我国风能资源丰富，全国陆地50m高度层上年平均风功率密度≥300 W/ m²的风能资源理论储量约73亿KW，与美国1991年发布的全美风能资源约80亿KW的理论储量相当，与美国2010年在美国风能大会上发布的全美陆地80m高度（风速达到6.5m/s）的风能资源技术开发量为105亿KW相比，我国同样标准的风能资源技术开发量为91亿KW。但由于我国风能资源丰富地区的地形较欧美等国家要复杂，美国海拔3000m以上的地区占国土面积不足2%，而我国海拔3000m以上的地区占国土面积的25.6%，再加上我国气候类型多（南北纵跨9个气候带），影响我国风能开发的台风、雷电、极端低温、覆冰等灾害性天气繁多，导致了我国的风能资源开发难度比欧美等国家要大。

根据国际上对风能资源技术开发量的评价指标，在年平均风功率密度达到300 W/ m²的风能资源覆盖区域内，考虑自然地理和国家基本政策对风电开发的制约因素，并剔除装机容量小于1.5MW/km²的区域后，得出我国陆地50m、70m、100m高度层年平均风功率密度≥300 W/ m²的风能资源技术开发量分别为20亿KW、26亿KW和34亿KW。

我国陆地风能资源丰富区主要分布在东北、内蒙、华北北部、甘肃酒泉和新疆北部；云贵高原、东南沿海为风能资源较丰富地区；以70m高度风能资源技术可开发量为例，内蒙古自治区最大，约为15亿KW，其次是新疆和甘肃，分别为4亿KW和2.4亿KW，此外，黑龙江、吉林、辽宁、河北北部、以及山东、江苏和福建等地沿海区域风能资源丰富的面积大，适宜规划建设大型风电基地；我国中部内陆地区的山脊、台地、江湖河岸等特殊地形也有较好的风能资源，适宜分散式开发利用。

图3.4给出了观测年度风能观测网各塔70m高度年平均风速状况。可以看出，我国北方大部分地区测风塔的年平均风速介于5.0～7.0m/s之间。内蒙古大部分地区测风塔70m高度的年平均风速在7.0～9.0m/s之间，但内蒙古中西部的乌拉特、达茂、鄂尔多斯和四子王旗等地区以及东部地区的灰腾梁和达里等地区的年平均风速可以达到10.0m/s以上，冬季这里是西、西北、北以及东北路径入侵我国冷空气的必经之地，由于阴山和大兴安岭的阻挡作用，迫使风力增强，所以内蒙古的中部和东部地区风速较大；春季时由于蒙古高压减弱西风带北退、暖空气向北推进，在该区域形成一较强的气流辐合带，致使蒙古气旋异常活跃并造成持续的大风天气，这也是内蒙古地区风力资源最丰富的季节；秋季则又是西风带的向南推进、蒙古高压的建立，冷空气活动重又开始活跃，导致该区域的风力再次增强。由此可见，内蒙古地区尤其是中部和东部地区一年中有3个季节的风力资源都是很丰富的，这也是内蒙古地区风能资源丰富的根本原因。

东北的大部分地区测风塔年平均风速基本在5.0～7.0m/s之间，其中辽宁省黄海沿岸或渤海湾沿岸个别测风塔70m高度上年平均风速大于7.0m/s。

华北北部地区年平均风速基本大于5.0m/s, 受内蒙古高原的影响，河北坝上和山西西北部地区的年平均风速也可以达到7.0～9.0m/s，其中承德和北京地区个别测风塔的年平均风速会超过9.0m/s。

西北地区多数测风塔观测期间，70m高度上的年平均风速也多介于5.0～7.0m/s之间。新疆的达坂城和三塘湖-淖毛湖地区的年平均风速达到了10.0m/s以上。甘肃酒泉北部地区70m高度上的年平均风速大于7.0m/s。青海省中心腹地年平均风速在3.0～5.0m/s之间，但在青海省的东部地区和西部地区，由于地形的影响，年平均风速大于8.0m/s。宁夏的北部地区，由于受贺兰山和桌子山夹区的狭管效应，形成了一个南北方向的大风通道，造成该区域风速偏大。陕西北部黄土高原的西部地区70m高度的年平均风速在7.0～9.0m/s之间。

西南地区，尤其是云南和贵州西部地区的年平均风速也相对较大，可以达到5.0～7.0m/s之间，个别测风塔70m高度的年平均风速超过了8.0m/s。四川和重庆地区的70m高度的年平均风速较小，均小于5.0m/s。

西藏地区的3座测风塔分布在藏北地区，是我国测风塔所在位置最高的地区，海拔在4500～4700m之间，它们的年平均风速介于5.0～7.0m/s 之间。

在我国东部黄河以南地区包括江淮、江南和华南地区，70m高度的年平均风速多在5.0～7.0m/s之间，但也有部分测风塔在3.0～5.0m/s之间。

中国东部沿海地区多数测风塔70m高度的年平均风速均大于5.0m/s。但是由于冬季受南下冷空气的影响、夏季受太平洋副热带高压西部区域风场的影响，江苏南部地区的年平均风速均大于7.0m/s，而福建中部地区，一方面是由于台湾海峡的狭管效应，使该区域的风速增大，另一方面，观测年期间，有1个台风（莫拉克，2009年8月9日从福建霞浦登陆，登陆最大风速达到33.0m/s），1个热带风暴（莲花,2009年6月21日从福建莆田登陆，登陆风速26.0m/s），还有一个未命名的热带风暴也从福建莆田登陆，登陆风速20.0m/s，它们也是该区域风速增大的重要因素之一。

100m高度上，我国北方地区的年平均风速均大于5.0m/s，其中内蒙古中西部、新疆达坂城和三塘湖-淖毛湖以及河北坝上地区的年平均风速超过9.0m/s，内蒙古达茂地区可以达到12.0m/s以上。

不同高度观测期间的年平均风速随高度降低逐渐递减，但其分布形态是相似的。10m高度上，除了内蒙古中部以及西北地区风速的年平均可以达到5.0～7.0m/s（内蒙古中部部分测风塔也可达到7.0～9.0m/s）之外，全国其余大部分地区以及沿海地区的年平均风速均小于5.0m/s。

图3.4 全国测风塔70m高度年平均风速分布

春季是大风出现最多的季节。我国最大风速出现频率最高的季节亦多在春季，尤其是在内陆地区，春季是大气环流从冬季向夏季调整过渡季节，冷空气活跃，同时，太阳辐射位置也在逐渐向北移动，地面接受太阳辐射能量迅速增加，当有冷空气活动时，冷暖平流强度较大，导致地面气压梯度加大，所以，常常势力很弱的冷空气也会引起明显的大风天气。

观测期间，各测风塔70m高度层10分钟最大风速分布（见图3.5）。70m高度上，北方大部分地区（除黑龙江的个别测风塔外）的最大风速几乎均在20.0～30.0m/s之间。由于新疆的测风塔主要分布在山口和主要的大风区域，风速本身就较其他区域偏大，当影响我国的天气系统过境时，更易造成风速大增，所以除了新疆哈密东部地区外，其余新疆大部分测风塔70m高度的最大风速均大于30.0m/s。 内蒙古最大风速大于25.0m/s的区域主要集中在中东部的巴彦淖尔、乌兰察布及锡林郭勒盟地区，最大风速也出现在春季，主要由于大风寒潮天气系统所致。

受青藏高原大地型的阻挡作用，我国中部和南部地区风速相对较小，大部分测风塔70m高度的最大风速在15.0～20.0m/s 之间，但云南个别测风塔的最大风速达到了30.0m/s以上。

在观测期间，共有10个热带气旋从我国东南沿海登陆，其中“莫拉克”在福建霞浦登陆时中心最大风力达到38.0m/s。受台风影响，观测期间，福建沿海地区测风塔观测70m高度上的最大风速大于25.0m/s，其中福建有4座、广东和海南各1座测风塔的最大风速超过了30.0m/s。东部沿海地区大部分测风塔的最大风速均小于25.0m/s，江苏南部和浙江北部沿海以及海南西部沿海的最大风速更是偏小，介于15.0～20.0m/s之间。

观测期间，10m高度上，除东北地区外（15.0～20.0m/s），北方大部分地区的最大风速均在20.0～25.0m/s之间，内蒙古中东部和新疆、云南等地区的部分测风塔的最大风速大于30.0m/s，我国中部地区的大部测风塔最大值小于20.0m/s，南方地区多在20～25.0m/s 之间。东部沿海地区大部分测风塔的最大风速基本小于20m/s，只有福建中南部沿海地区的最大风速值较大，最大可超过30.0m/s。

图3.5 全国测风塔70m高度观测年度最大风速分布

我国北方地区常年受西风气流的控制，多盛行偏西风或偏西北风。西北地区和内蒙古、西藏地区年盛行偏西或偏西北风。东北地区主要受大兴安岭和小兴安岭等山脉的影响，黑龙江、吉林和辽宁大部分测风塔70m高度的年主要风向均为偏西南风向，同时东北地区常年主要位于西风带的控制之下，偏西风也是东北地区盛行的主要风向。但是辽宁地区受长白山的影响以及海陆热力差异的影响，其年主导风向分别为东北—西南向，两个方向的出现频率基本相当。

山东半岛的年盛行方向也主要以东南南为主，但西北偏北风向出现的频率也比较高。江苏沿海则是以偏北风和偏东南风为主，浙江沿海由北向南的主导风向也是由西北转向东北，福建沿海比较一致，均是以东北偏北风向为全年盛行风向，广东转而以偏东风居多，海南沿岸由北向西方向的主导风向也是由偏东方向转为偏东北方向。

风速垂直廓线用以描述近地层风速的垂直分布，简称为风廓线。风廓线的形态和变化主要取决于下垫面特征和大气层结状态。在中性大气层结下，对数和幂指数函数可以较好地描述风廓线，图3.6给出了一个符合幂指数分布的风廓线实测个例。

图3.6 符合幂指数规律的风速垂直廓线

以幂指数函数拟合分析各塔风速廓线发现，在山谷、丘陵、海河湖泊等复杂地形上的测风塔风廓线并不完全满足幂指数分布（图3.7），这样的塔占总数的23%，但由于尚无能够客观描述复杂风廓线的数学表达方式，因此，在此仍遵循规范给出了幂指数等参数。

图3.7 不符合幂指数分布的风速垂直廓线

计算各测风塔观测年度的α值，见图3.7。可以看出，我国东北、东部沿海、广东的雷州半岛、海南以及内陆山地和植被茂盛地区的幂指数较大，这与当地的下垫面特点密切相关：如黑龙江大部分测风塔的风速垂直切变指数较大，是由于黑龙江有广袤的森林影响所致；吉林西北地区位于大兴安岭的东部，处于长年盛行的偏西风的背风坡，当气流越过高大地形时会在其背风坡处形成不稳定区域，风速扰动增大，造成该地区的风速垂直切变增大；在地形相对平坦的区域，风速的垂直切变相对较小，如内蒙古中东部及甘肃等地区。新疆东部地区的垂直风速切变较小是因为该区域常年风速较大，上下层风速差异较小，其切变也相应偏小。

统计风能观测网测风塔风速廓线幂指数得出，有27.7%的测风塔α值小于0.10， α值在0.1～0.12之间的占14.2%，0.12～0.15占18.4%，0.15～0.20占18.9%，>0.20的占19.4%。

图3.8 风能观测网风塔幂指数分布

风功率密度主要取决于风速的大小，它是评判一个区域风能资源等级的重要依据。

（1）风功率密度年内变化

据我国风能资源详查和评价项目研究认为，风能观测网测风塔70m高度的平均风功率密度的年变化介于177～486W/m²之间（图3.9），其年内变化与风速一致，春季大，夏季小，秋冬季介于春夏之间，一年中的最大风功率密度值出现在3月份，最小值出现在7月份。

图3.9 全国平均风功率密度年变化

由于我国南北纵跨9个气候带，气候多样性强，地形地貌差异大，因此，各地风功率密度的年内变化特征差异明显：我国的华北和西北地区，平均风功率密度较大的季节是冬春季，最大值出现在3月，东北地区的最大值出现在4月，我国中部和西南地区的最大值出现在2月，而我国东部沿海则会出现春季和秋季2个平功率密度较大的时段。夏季是风功率密度最小的季节这一特征在各地基本一致（见图3.10）。

图3.10 全国各省风能观测塔70m高度年平均风功率密度年变化

（2）风功率密度空间分布

图3.11为观测年度里全国风能观测网各塔70m高度年平均风功率密度分布。据我国风能资源详查和评价项目研究认为，70m高度年平均风功率密度大于300 W/ m²的地区主要分布在我国东北、华北、西北以及东部沿海，其中内蒙古大部分地区年风功率密度基本大于400 W/ m²，部分地区的风功率密度可以达到500 W/m²以上，甚至有些局部地区可以达到800 W/m²以上。新疆的阿拉山口、达坂城、十三间房等地区70m高度的风功率密度也超过600 W/m²，个别地区也会超过800 W/m²。河北北部、吉林西部、辽宁中部大部分地区的风功率密度基本在300～500 W/ m²之间。黑龙江、甘肃、宁夏和陕西西部地区的大部分地区年平均风功率密度大于200 W/m²，部分地区也会达到400～500 W/m²。云南地区的测风塔70m高度年平均风功率密度差异较大，最小在200～300 W/m²之间，最大可达800 W/ m²以上。贵州西部地区的年风功率密度在300～500 W/m²之间。其余我国中南部地区的大部分地区年平均风功率密度基本小于200 W/m²。

东部沿海地区观测年度70m高度上，年平均风功率密度最大的区域在福建中南部沿海，其年平均风功率密度在300 W/m²以上，中部沿海可达到800 W/m²以上。江苏沿海地区基本在300～400 W/m²之间，其余沿海地区的年平均风功率密度基本小于300 W/m²。

图3.11 全国70m高度观测年平均风功率密度分布

各等级风速及其风能的频率分布表征了该地风能资源特征和质量状况，在风机满发风速段附近的风速频率越高，并且超越风机切出风速的风频越少，表明其风能资源品质越好。

从全国风能观测网测风塔70m高度的风速及风能的频率分布情况看，我国北方大部分测风塔风速出现频率较高的区间在3-10m/s之间，从北向南，出现的高频区间风速逐渐减小，小风的出现频率逐渐增大，尤其在中部地区高频区间风速最小。东部沿海地区风速的高频区间约在3-8m/s之间，但由于台风的影响，>25m/s的风速频率也会出现一定的比例。

图3.12为我国不同地区的风速和风能密度频率分布，不同地区风速和风能密度频率出现的风速区间的变化很大：

内蒙古地区是我国东西跨度最长的省份，它的风速频率主要集中分布在3-12m/s，占总频率80%以上。风能频率也主要集中出现在8-17m/s之间，占全风速总频率的80%以上，最大风能频率出现在12m/s处。内蒙古地区的有效风速出现频率较高，<3m/s的小风和>20m/s的大风风速频率较低，风品质较好。

新疆为我国西北边陲，常年位于西风带之中，同时由于新疆地区的特殊地形的影响，风速的分布多呈现双峰型。风速出现频率最高在9-16m/s风速区间，占比50%以上。该地区的<3m/s的小风出现频率也相对较高，为次峰值，其它等级风速出现频率均小于5%。 新疆地区的风能频率集中出现在11-19m/s之间，其出现频率占比75%以上，最大值出现在16m/s处，其频率约为10%。，而风速>20m/s的风能密度占了近18%。

云南地形西高东低，地势复杂。受青藏高原高大地形的影响，跨越高原的气流和青藏高原南侧的绕山气流都对云南地区的风能产生明显的影响。该地区的风速主要频率位于在3-13m/s之间，约占全风速频率的75 %，风速在14-20m/s之间的频率占比也较高， <3m/s和>20m/s的风速占比较少。风能密度主要集中出现在11-20m/s之间，占比74%以上，其中最大值出现在风速为15m/s时，占比约为10%。

西藏是我国海拔最高的地区。风速频率主要集中于1-7m/s之间，占总频率的70%以上，风速为2m/s的出现频率最大，为18%。风能频率主要分布在9-17m/s区间，占总全风速风能频率的70%，最大值出现在风速15m/s时，占比10.8%。

图3.12 典型测风塔70m高度的风速及风能的频率分布（%）

湖北省附近我国中部地区，主要风速频率集中在1-9m/s之间，约占全风速的90%，4-5m/s的风速出现频率最高，均为13.6%。大于15m/s的风速频率接近于零。风能密度主要出现在5-13m/s的风速区间，占比约为87%，最大值出现在风速为9m/s或10m/s时，占比约为12%。

位于我国的东部沿海的江苏，风速频率主要集中出现在3-9m/s之间，占全风速的82.4%。江苏沿海地区<3m/s和>15m/s的风速出现频率较低。风能频率主要出现在6-13m/s风速区间，频率总计81.9%，风能频率在风速为9m/s时最大。

福建位于我国东南部沿海，是我国易受台风高影响的地区之一。风速频率大值主要在2-13m/s风速区间，频率总计为86%。风能频率出现在9-16m/s风速区间，风能密度频率高度集中在12-14m/s风速区间。但是由于台风的影响，风速>23m/s的风能密度也出现较高频率。

广东也是我国受台风影响较严重的地区。风速频率在2-9m/s风速区间较高，占全风速段的83%。风能频率则出现在6-13m/s风速区间，占全风速段风能频率之比为约为73%，最大风能频率11.5%出现在9m/s风速段。受台风的影响，>16m/s风速区间的风能密度频率也占有一定的比例，风速>25m/s时的风能密度出现频率高达4.2%。