“風(fēng)場的出生決定一生”,短短的9個字凸顯出宏觀選址對于風(fēng)電投資的重要意義。找到一塊“風(fēng)水寶地”是保證投資收益的根本前提,而為了滿足這一需求,各風(fēng)機(jī)廠商、風(fēng)電服務(wù)商陸續(xù)推出自己的風(fēng)速圖譜產(chǎn)品,目前小編了解到的最高分辨率產(chǎn)品的分辨率為100m,那我們不禁要問,這高達(dá)百米分辨率的風(fēng)速圖譜是怎么得到的呢?
是去豎立測風(fēng)塔觀測嗎?答案自然是否定的,單單是這塔的成本就足以讓人望而卻步。中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心在2008年牽頭進(jìn)行了國內(nèi)風(fēng)能資源的詳查,在全國范圍內(nèi)設(shè)立了400座測風(fēng)塔,花費數(shù)億元。100m分辨率,那豈不是要舉全國之力去立塔了?既然不是觀測,那究竟是怎么得到的呢?答案是通過數(shù)值模式計算得到的。下面就讓小編給大家細(xì)細(xì)道來整個的計算過程。
談到數(shù)值模式,最常用的莫過于WRF了,WRF的全稱為天氣研究與預(yù)報模式,它是由在氣象界內(nèi)大名鼎鼎的美國國家大氣研究中心、美國國家海洋與大氣局等機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的,主要服務(wù)于空間尺度從幾十米到上千公里的氣象應(yīng)用。它通過求解控制大氣運動的方程組,來得到特定時刻的大氣狀態(tài)。舉例來說,我們要描述一個直線運動的小汽車任意時刻的位置,我們需要知道小汽車的初始時刻的位置,另外還需要知道作用在其上的力,這樣依托牛頓第一定律,我們就可以得到小汽車的運動軌跡。描述大氣的運動也是如此,我們需要給定數(shù)值模式初始值(常用的數(shù)據(jù)源包括FNL、GFS、MERRA和ERA,這些數(shù)據(jù)的空間分辨率在幾十公里到上百公里,時間分辨率為小時級別),然后以此數(shù)據(jù)驅(qū)動模式中的控制方程,就可以得到大氣的狀態(tài)啦。當(dāng)然了,數(shù)值模式的控制方程要比驅(qū)動小汽車的力復(fù)雜的多,描述大氣的狀態(tài)需要下面的5個方程:
這里我們不會深究上面的公式,只需了解上面的五個方程分別為大氣運動的動量方程、質(zhì)量方程、大氣狀態(tài)方程、熱力學(xué)方程以及水汽方程,是不是覺得非常的高大上?