青海省地理坐標(biāo)范圍為89°35′E—103°04′E,31°36′N—39°19′N之間。中國(guó)七大地理分區(qū)將全國(guó)劃分為華北、東北、華東、華中、華南、西南、西北，青海省位于七大地理分區(qū)的西北地區(qū)，深居內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，地處青藏高原，屬于高原大陸性氣候。

CLM(Community Land Model）陸面過(guò)程模式是國(guó)家大氣研究中心（National Center of Atmospheric Research,NCAR）發(fā)展推廣的陸面過(guò)程模式。CLM在綜合了LSM(Land Surface Model）、IAP94(Institute of Atmospheric Physics Land Surface model）以及BATS(Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme）等陸面模式優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了一些物理過(guò)程參數(shù)化方案，并且加入了水文、生物地球化學(xué)以及動(dòng)態(tài)植被等過(guò)程，是目前世界上發(fā)展最為完善而且也是最具發(fā)展?jié)摿Φ年懨孢^(guò)程模式之一。因此，本文采用最新發(fā)布的CLM5.0，使用其尺度自適應(yīng)河流運(yùn)輸模型（MOSART），通過(guò)運(yùn)動(dòng)波方法對(duì)河道匯流、隨時(shí)間變化的河道徑流速度、水深以及河道地表水儲(chǔ)量進(jìn)行模擬，進(jìn)而得到青海省地表徑流量，由地表徑流的勢(shì)能產(chǎn)生的最大水電勢(shì)能作為水電開(kāi)發(fā)利用潛力評(píng)估的依據(jù)。本文根據(jù)水資源量和水位差（高程）計(jì)算水電勢(shì)能理論蘊(yùn)藏量，計(jì)算方法如公式（1）所示：

式中：N為水電勢(shì)能理論蘊(yùn)藏量（k W);Q為地表水資源量（m3);L為上下斷面水位差（m);g表示重力加速度，取值為9.81。水電勢(shì)能計(jì)算步驟如下：

首先，利用Arc GIS水文分析工具，基于青海省90 m數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)，以當(dāng)年的地表徑流為權(quán)重計(jì)算青海省匯流累積分布，并生成集水區(qū)分布圖。水資源只有達(dá)到一定匯集量才具有發(fā)電能力。參考已有研究，確定該匯集量為1.28×106m3，即達(dá)到或超過(guò)此閾值點(diǎn)具備建設(shè)水庫(kù)使水勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的條件。此外，由于當(dāng)代可開(kāi)發(fā)水電技術(shù)條件限制以及水能不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，存在一定損失，因此真正能夠被利用的水能資源為可開(kāi)發(fā)水電勢(shì)資源。全國(guó)技術(shù)可開(kāi)發(fā)水能資源量占全國(guó)水能理論蘊(yùn)藏量的40.67%，以此比例計(jì)算青海省水電勢(shì)能發(fā)電量及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

本文驅(qū)動(dòng)CLM模型所用數(shù)據(jù)集如表1所示，水電勢(shì)能潛力評(píng)估的空間分辨率為1 km，時(shí)間為2000—2018年。

目前沒(méi)有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定水電勢(shì)能潛力的高低，參考中華人民共和國(guó)水利部批準(zhǔn)的《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017)、《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-2016)[太陽(yáng)能發(fā)電潛力評(píng)估方法

式中：為傾斜面上月平均太陽(yáng)輻照量與水平面上月平均太陽(yáng)輻照量的比值；D為傾斜面上時(shí)角取值，為水平面上月平均散射輻照量；為水平面上月平均總輻照量；β為方陣傾角；μ為地面反射率，根據(jù)已有研究其取值為0.2。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB50797）《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》中推薦的光伏陣列最佳傾角參考值，選取青海省固定最佳斜面傾角為35°。在此基礎(chǔ)上計(jì)算得到最佳斜面總輻射年總量。

地?zé)崮馨l(fā)電潛力評(píng)估方法

青海省地?zé)?/a>資源總儲(chǔ)量為1.43×1020J，折合標(biāo)準(zhǔn)煤為8.10×109t；可開(kāi)采地?zé)?/a>資源總量為1.40×1017J/年，折合標(biāo)準(zhǔn)煤為7.98×106t/年[地?zé)豳Y源類型主要分為隆起斷裂型和沉降盆地型。隆起斷裂型地?zé)豳Y源，大多分布在盆地周邊山區(qū)地帶，常以溫泉形式沿?cái)嗔褞判褂诘乇恚哂袦囟雀?、分布面積小的特點(diǎn)，主要分布在西寧盆地南緣藥水灘地?zé)?/a>區(qū)、貴德熱水溝地?zé)?/a>區(qū)、興?？h溫泉地?zé)釁^(qū)及唐古拉山口溫泉地?zé)釁^(qū)等。青海省沉降盆地型地?zé)豳Y源主要分布在青海東部西寧、貴德、共和等盆地內(nèi)，該地區(qū)地?zé)豳Y源豐富，開(kāi)發(fā)利用價(jià)值較高，同時(shí)勘查研究程度較高。青海省地?zé)豳Y源的熱源特征與底部巖漿活動(dòng)歷史和特征密切相關(guān)，由于我國(guó)青藏高原地區(qū)具有強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，新生代以來(lái)，受歐亞板塊和印度洋板塊的擠壓，青藏高原逐漸隆升，局部有巖漿入侵的存在，故產(chǎn)生沉積盆地型干熱巖資源和隆起斷裂型地?zé)豳Y源[政策措施引導(dǎo)下，能更好地推動(dòng)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用，為中國(guó)地?zé)岚l(fā)電戰(zhàn)略部署做出貢獻(xiàn)。

 風(fēng)能發(fā)電潛力

青海省清潔能源蘊(yùn)藏量豐富，開(kāi)發(fā)利用潛力巨大，具有時(shí)間和空間變化特征。2000—2018年青海省清潔能源潛力整體呈逐年增加的趨勢(shì)，其中水電勢(shì)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能呈增加趨勢(shì)，風(fēng)能呈減少趨勢(shì)；在空間上，青海省西部清潔能源潛力相對(duì)較高，東部較低，西部具有豐富的太陽(yáng)能和風(fēng)能，東部具有豐富的水電勢(shì)能。能源總量和單位面積能源產(chǎn)出效率排序并不完全一致，因此在能源開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)綜合考慮不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、能源產(chǎn)出效率、能源蘊(yùn)藏總量等因素，可以把長(zhǎng)期處于清潔能源潛力的高值區(qū)作為優(yōu)先開(kāi)發(fā)區(qū)，如在西部地區(qū)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能與風(fēng)能，在東部地區(qū)開(kāi)發(fā)水電勢(shì)能等。

從清潔能源結(jié)構(gòu)來(lái)看，青海省水電資源潛力最為豐富，其次是生物質(zhì)能、地熱能、太陽(yáng)能和風(fēng)能。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，青海省水電站、光伏電站、風(fēng)電站的裝機(jī)量都在逐年增加，生物質(zhì)能源的使用量也在不斷提高，但是地?zé)崮芾?/a>仍然處于初級(jí)階段，開(kāi)發(fā)利用量較少。針對(duì)清潔能源利用現(xiàn)狀，應(yīng)充分考慮清潔能源的蘊(yùn)藏量和開(kāi)發(fā)條件，在合理保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下，在適宜地區(qū)進(jìn)一步建設(shè)水力發(fā)電站、太陽(yáng)能發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電站，提高生物質(zhì)資源的利用效率，對(duì)可用于發(fā)電的地?zé)豳Y源進(jìn)行勘探和開(kāi)發(fā)。