從“風(fēng)”到“能” 算出來(lái)

      風(fēng)能作為商業(yè)化程度高、利用技術(shù)成熟的非化石能源，在世界范圍內(nèi)得到了很好的開(kāi)發(fā)利用。然而，風(fēng)力資源的分布，可開(kāi)發(fā)的條件，風(fēng)電場(chǎng)的選址、建設(shè)和運(yùn)行，甚至風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，都需要經(jīng)過(guò)科學(xué)嚴(yán)格的調(diào)查、評(píng)估、測(cè)算——
　“風(fēng)具有波動(dòng)性，這就決定了風(fēng)力發(fā)電也有一定的波動(dòng)性，風(fēng)能預(yù)報(bào)能夠更好地了解未來(lái)一段時(shí)間風(fēng)力的運(yùn)動(dòng)情況，便于電網(wǎng)更好地安排發(fā)電計(jì)劃，提高風(fēng)電在電網(wǎng)中的接納能力。”中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心專家楊振斌說(shuō)。
　 為了提高氣候資源的利用能力，近年來(lái)氣象部門(mén)開(kāi)展了大量的研究，針對(duì)國(guó)家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，建立了風(fēng)能預(yù)報(bào)服務(wù)業(yè)務(wù)。楊振斌介紹，國(guó)外在風(fēng)電的功率預(yù)報(bào)方面起步較早，由于一些國(guó)家電力市場(chǎng)是實(shí)時(shí)交易的，對(duì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率要求很高，準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)可以為風(fēng)力發(fā)電企業(yè)減少因?yàn)榘l(fā)電量波動(dòng)或是預(yù)報(bào)不準(zhǔn)確而造成的經(jīng)濟(jì)損失。
　 我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)從2005年以后步入快速發(fā)展階段，風(fēng)電預(yù)報(bào)隨之開(kāi)始了研究探索的步伐。
　 風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心首席專家朱蓉告訴記者，風(fēng)電功率的預(yù)報(bào)主要是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，就是用方程組描述大氣的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)求解方程式“算”出風(fēng)速，再根據(jù)風(fēng)速來(lái)計(jì)算發(fā)電量。因?yàn)轱L(fēng)電預(yù)報(bào)用的是有限區(qū)域的數(shù)值預(yù)報(bào)模式，因而它也離不開(kāi)全球環(huán)流模式，離不開(kāi)地面觀測(cè)、高空觀測(cè)以及衛(wèi)星、雷達(dá)等氣象觀測(cè)手段。
　 中國(guó)氣象局2007年在“863”計(jì)劃的支持下，開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)力功率預(yù)測(cè)軟件系統(tǒng)，大大提高了我國(guó)風(fēng)電預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。
　 為摸清我國(guó)風(fēng)能資源的分布，為國(guó)家制定政策及規(guī)劃提供依據(jù)，從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，氣象部門(mén)陸續(xù)組織完成了3次風(fēng)能資源普查，通過(guò)普查找到了我國(guó)風(fēng)能資源豐富的區(qū)域。
　 為了滿足工程的需要，從2006年開(kāi)始，中國(guó)氣象局又組織開(kāi)展了風(fēng)能資源詳查和評(píng)價(jià)工作，建成了由400座測(cè)風(fēng)塔組成的全國(guó)風(fēng)能資源觀測(cè)網(wǎng)，還建立了全國(guó)的風(fēng)能資源數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并組織開(kāi)發(fā)了具有國(guó)際先進(jìn)水平的風(fēng)能資源評(píng)估系統(tǒng)。
　 “最新完成的風(fēng)能資源詳查和以往不同，以前依據(jù)的都是氣象站的觀測(cè)資料，這次主要采用了數(shù)值模擬技術(shù)，結(jié)果更加精細(xì)。”朱蓉說(shuō)?，F(xiàn)在，風(fēng)能資源詳查已經(jīng)達(dá)到1公里乘1公里的分辨率，調(diào)查結(jié)果顯示：我國(guó)的風(fēng)力資源非常豐富，陸地上70米高度的風(fēng)能資源的技術(shù)開(kāi)發(fā)量為26億千瓦；近海水深25米范圍內(nèi)達(dá)到2億千瓦；水深50米范圍內(nèi)可達(dá)5億千瓦。根據(jù)評(píng)估的結(jié)果，全國(guó)每個(gè)省區(qū)市都有可開(kāi)發(fā)的資源，為今后分散式經(jīng)營(yíng)的風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)模式提供了比較完整的科學(xué)依據(jù)。
　 除此，氣象部門(mén)還開(kāi)展了針對(duì)風(fēng)能開(kāi)發(fā)的一系列氣象風(fēng)險(xiǎn)研究。比如，對(duì)影響海上風(fēng)力資源開(kāi)發(fā)的臺(tái)風(fēng)的研究，沙塵暴、低溫等對(duì)北方地區(qū)的影響，敷冰等對(duì)中部地區(qū)的影響等，這些研究對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的選址、建設(shè)和運(yùn)行以及風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，都有非常好的指導(dǎo)意義。
　 近幾年，我國(guó)的風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)利用在快速發(fā)展，風(fēng)電的裝機(jī)容量基本上每年以100%的速度在增長(zhǎng)。到2010年底，我國(guó)風(fēng)電的總裝機(jī)容量超過(guò)了4000萬(wàn)千瓦，位居世界第一。朱蓉表示，“我國(guó)的風(fēng)能資源完全能夠滿足到2020年風(fēng)電發(fā)展路線圖的需要，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將有廣闊的發(fā)展空間。”