“總之,我們的目的是要真正實現(xiàn)多尺度的風(fēng)場模擬和預(yù)報,這也是我們要攻克的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。”胡非說。
極端氣候?qū)︼L(fēng)能開發(fā)的影響
“2003年13號臺風(fēng)‘杜鵑’、2006年1號臺風(fēng)‘珍珠’和8號臺風(fēng)‘桑美’分別造成了廣東汕尾紅海灣風(fēng)電場、南澳風(fēng)電場和浙江蒼南鶴頂山風(fēng)電場的風(fēng)機嚴(yán)重?fù)p毀。”談到極端天氣氣候?qū)︼L(fēng)能資源開發(fā)的影響時,羅勇說,以前,在設(shè)計風(fēng)電場的時候,對極端天氣氣候的影響討論不多,例如東南沿海的臺風(fēng)究竟有多強,會對風(fēng)電場造成多大的影響。現(xiàn)在這些問題卻成為風(fēng)能資源開發(fā)必須首先解決的關(guān)鍵問題,尤其要考慮極端天氣或氣象災(zāi)害的影響,如強沙塵暴、強風(fēng)、強臺風(fēng)、覆冰、雷擊等。
胡非同樣指出,如何根據(jù)極端氣候環(huán)境條件指導(dǎo)風(fēng)電場建設(shè)的宏觀布局和重點地區(qū),如何科學(xué)評估不同地區(qū)風(fēng)電場建設(shè)的氣候風(fēng)險(主要是因極端氣候環(huán)境條件對風(fēng)電場造成破壞的幾率)是目前風(fēng)能開發(fā)中的重要科學(xué)問題。例如,熱帶氣旋、龍卷風(fēng)、爆發(fā)性溫帶氣旋、低溫、風(fēng)暴潮、海冰等惡劣氣候環(huán)境會嚴(yán)重影響風(fēng)電場的安全運營,其中熱帶氣旋的影響最甚。
胡非舉例說,目前,對大氣邊界層中風(fēng)機高度范圍內(nèi)的熱帶氣旋風(fēng)特性仍缺乏深入的了解,不能為沿岸和近海風(fēng)電場設(shè)計提供可靠的空氣動力學(xué)參數(shù),風(fēng)電場規(guī)劃和建設(shè)缺乏氣候風(fēng)險分析依據(jù)。
“在全球氣候變化的大背景下,只有在科學(xué)認(rèn)識中國風(fēng)能資源的過去變化事實及其成因,并對未來可能的變化趨勢作出較為準(zhǔn)確的預(yù)測的基礎(chǔ)上,才能實現(xiàn)中國風(fēng)能資源的大規(guī)模可持續(xù)開發(fā)利用,為風(fēng)電場的宏觀布局和微觀選址提供科學(xué)依據(jù)。如,中國的風(fēng)能資源過去是如何變化的?未來演變趨勢如何?能否可持續(xù)地利用?”胡非說。
風(fēng)能資源監(jiān)測和預(yù)報系統(tǒng)
由于風(fēng)能的廣泛利用,越來越多的風(fēng)電企業(yè)需要準(zhǔn)確的預(yù)報服務(wù)。風(fēng)電企業(yè)對風(fēng)能短期預(yù)報的需求是:需要發(fā)電量的預(yù)報而不是風(fēng)速的預(yù)報;提前一天發(fā)布36~48小時內(nèi)的逐時預(yù)報;給出預(yù)報可信度;提前幾天的中期預(yù)報對規(guī)劃和管理維護十分重要。
“現(xiàn)在的天氣和氣候模式基本上都還不能對風(fēng)電場尺度的風(fēng)速分布作出精細(xì)的預(yù)報。”胡非說,要大規(guī)模建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場必須提高已建風(fēng)電場的風(fēng)電量短期預(yù)報水平。
羅勇也指出,由于電網(wǎng)電力調(diào)度的需要,風(fēng)電上網(wǎng)需要估計其可發(fā)電量。在這方面,中國現(xiàn)有的風(fēng)電場主要是根據(jù)天氣預(yù)報結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件開展了一些風(fēng)電預(yù)報工作。2006年6月,中國氣象局成立風(fēng)能太陽能資源評估中心。該中心已開始做一些風(fēng)電量預(yù)報方面的工作。“我們正在和兩個風(fēng)電場合作作一些風(fēng)電量預(yù)報系統(tǒng)的建設(shè)和開發(fā)。”