青海省地理坐標范圍為89°35′E—103°04′E,31°36′N—39°19′N之間。中國七大地理分區(qū)將全國劃分為華北、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）陸面過程模式是國家大氣研究中心（National Center of Atmospheric Research,NCAR）發(fā)展推廣的陸面過程模式。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)點的基礎(chǔ)上，改進了一些物理過程參數(shù)化方案，并且加入了水文、生物地球化學以及動態(tài)植被等過程，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^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)河流運輸模型（MOSART），通過運動波方法對河道匯流、隨時間變化的河道徑流速度、水深以及河道地表水儲量進行模擬，進而得到青海省地表徑流量，由地表徑流的勢能產(chǎn)生的最大水電勢能作為水電開發(fā)利用潛力評估的依據(jù)。本文根據(jù)水資源量和水位差（高程）計算水電勢能理論蘊藏量，計算方法如公式（1）所示：

式中：N為水電勢能理論蘊藏量（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。水電勢能計算步驟如下：

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)，以當年的地表徑流為權(quán)重計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，即達到或超過此閾值點具備建設(shè)水庫使水勢能轉(zhuǎn)化為電能的條件。此外，由于當代可開發(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發(fā)水電勢資源。全國技術(shù)可開發(fā)水能資源量占全國水能理論蘊藏量的40.67%，以此比例計算青海省水電勢能發(fā)電量及其經(jīng)濟價值。

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

目前沒有統(tǒng)一的劃分標準來確定水電勢能潛力的高低，參考中華人民共和國水利部批準的《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2017)、《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-2016)[太陽能發(fā)電潛力評估方法

式中：為傾斜面上月平均太陽輻照量與水平面上月平均太陽輻照量的比值；D為傾斜面上時角取值，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)國家標準（GB50797）《光伏發(fā)電站設(shè)計規(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)上計算得到最佳斜面總輻射年總量。

地熱能發(fā)電潛力評估方法

青海省地熱資源總儲量為1.43×1020J，折合標準煤為8.10×109t；可開采地熱資源總量為1.40×1017J/年，折合標準煤為7.98×106t/年[地熱資源類型主要分為隆起斷裂型和沉降盆地型。隆起斷裂型地熱資源，大多分布在盆地周邊山區(qū)地帶，常以溫泉形式沿斷裂帶排泄于地表，具有溫度高、分布面積小的特點，主要分布在西寧盆地南緣藥水灘地熱區(qū)、貴德熱水溝地熱區(qū)、興?？h溫泉地熱區(qū)及唐古拉山口溫泉地熱區(qū)等。青海省沉降盆地型地熱資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)地熱資源豐富，開發(fā)利用價值較高，同時勘查研究程度較高。青海省地熱資源的熱源特征與底部巖漿活動歷史和特征密切相關(guān)，由于我國青藏高原地區(qū)具有強烈的構(gòu)造運動，新生代以來，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熱資源[政策措施引導下，能更好地推動地熱資源開發(fā)利用，為中國地熱發(fā)電戰(zhàn)略部署做出貢獻。

 風能發(fā)電潛力

青海省清潔能源蘊藏量豐富，開發(fā)利用潛力巨大，具有時間和空間變化特征。2000—2018年青海省清潔能源潛力整體呈逐年增加的趨勢，其中水電勢能、太陽能、生物質(zhì)能呈增加趨勢，風能呈減少趨勢；在空間上，青海省西部清潔能源潛力相對較高，東部較低，西部具有豐富的太陽能和風能，東部具有豐富的水電勢能。能源總量和單位面積能源產(chǎn)出效率排序并不完全一致，因此在能源開發(fā)時應(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、能源蘊藏總量等因素，可以把長期處于清潔能源潛力的高值區(qū)作為優(yōu)先開發(fā)區(qū)，如在西部地區(qū)開發(fā)太陽能與風能，在東部地區(qū)開發(fā)水電勢能等。

從清潔能源結(jié)構(gòu)來看，青海省水電資源潛力最為豐富，其次是生物質(zhì)能、地熱能、太陽能和風能。隨著科學技術(shù)的進步，青海省水電站、光伏電站、風電站的裝機量都在逐年增加，生物質(zhì)能源的使用量也在不斷提高，但是地熱能利用仍然處于初級階段，開發(fā)利用量較少。針對清潔能源利用現(xiàn)狀，應(yīng)充分考慮清潔能源的蘊藏量和開發(fā)條件，在合理保護生態(tài)環(huán)境的前提下，在適宜地區(qū)進一步建設(shè)水力發(fā)電站、太陽能發(fā)電站、風力發(fā)電站，提高生物質(zhì)資源的利用效率，對可用于發(fā)電的地熱資源進行勘探和開發(fā)。