國家氣候中心向洋：風光資源精細化數值技術產品助力國家能源轉型

2023年10月16日-20日，2023北京國際風能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見App全程直播本次大會。

10月17日上午，國家氣候中心向洋在“風資源技術論壇上”發表了題目為《風光資源精細化數值技術產品助力國家能源轉型》的主旨發言。

以下為演講全文：

尊敬的各位領導專家，大家上午好！很高興參加本次會議，我非常榮幸做題為《風光資源精細化數值技術產品助力國家能源轉型》報告。

黨的二十大報告指出，積極穩妥推進碳達峰碳中和，加快建設新型能源體系。中國氣象局響應黨中央的號召，先后印發指導文件和計劃，國家氣候中心也成立氣候資源服務團隊，展現氣候人應對變化的擔當。

當前，風光資源技術服務體系主要代表有wrf、merra2、中尺度等技術路線。我國自上世紀80年代以來，先后開展5次風能資源的普查工作，第五次普查工作開始于2007年，清華大學在無錫研發中國風能大數據。

介紹一下數據的情況，研發過程當中使用變分同化技術與動同化技術相結合，最大限度融合觀測數量，同化技術可以利用分鐘資料，使用的資料包括中國地面觀測資料，全球地面觀測太空、衛星、雷達、船舶等資料。

此外，運用首個太陽能數值預報模型，該模型計算每一個表面輻射，可以對太陽輻射進行高頻輸出。也改變了太陽能的位置計算方法，提高太陽能計算精度，同時考慮氣溶膠輻射和云之間的反饋。

前后研制BCC3KM，包括風向、風公里密度等，時間范圍是1995年-2016年受供電企業朋友的要求，現在已經延續到2022年。分辨率為3公里，垂直分辨率為10米，空間覆蓋中國大陸以及附近區域，以及“一帶一路”沿線主要國家，該數據集是國內首套時間訓練最長、覆蓋度最廣的數字融合產品。

氣候中心數據經過嚴格的檢驗，與測風塔進行對比檢驗、海島站進行檢驗最終形成檢測報告，并通過專家評審。與400觀測塔的數據來看，在70高的風速，相對偏差小于10%的站點，占總站點的比例達到77%，而100米處風速偏差小于10%的占比，高達80%。

復雜地形區域與主流的產品比較，在云南、新疆占比，50米處BBC風速明顯優于MERRA。經過福建平臺檢驗，精度優于MERRA。

整體而言，BCC3km和MERRA對比，BCC3km年平均風速與實測值更加接近。而merra2在四川、云南等地存在比較大的偏差，這個數據與中國近海的浮標、氣象站對比檢驗發現，近9成的位置實測風速與再分析的系數超過0.5，其中近一半超過0.7。

此外，太陽能可以提高模式對水平的精度，經過全國62個太陽能短波輻射的數據，通過模擬檢驗，發現誤差在135w每平方米。這一套數據可以應用中國近海的功能普查，宏觀選址和開發，也可以利用“一帶一路”沿線和風能資源選址和開發。

這套數據還可以虛擬測風塔結合用于海上開發和風電開發，基于BCC3km水平線輻射助力太陽能集中開發和分散式開發。基于此數據庫，研發陸上系統可以查閱關鍵參數，為企業提供一站式解決方案。還開發中國近海評估系統，該系統可以查詢我國海域任意區域的參數，目前該系統已向多家企業提供技術支持服務。

面向未來，國家氣候中心制定相應的能源開發利用戰略，著力構建高分辨率海陸精細化平臺，新能源電力極端天氣預警平臺，以及中長期預測平臺，為新能源開發規劃，新能源調度提供精細化的服務保障。

衛星資料長序列氣候數據集，為了進一步拓寬海上風電開發的潛在區域，基于多元衛星產品，利用中國近海浮標數據開展多元衛星定標與融合算法研究，最終研發出多元衛星長序列海面風產品，該空間分辨率為12.5公里，包含多實驗產品。從海面風速產品與浮標的對比，與海島站的對比來看數據可靠性高。可以作為中國近海風資源分析，風電資源分析統計重要參考數據，可以滿足發電企業和設備制造企業全球海上風電分析需要。

此外，利用船舶觀測和衛星大數據，計算網格點上的風速，為海上風電、科研、風電機組提供可靠的數據。構建海務、海冰監測系統，可以為風險管理提供參考。

國家氣候中心基于傳播資料和持有平臺資料，構建綜合服務系統，能夠為提供中國近海的海表面風速，海浪、海冰的有效監測，能夠為基礎設計，海洋牧場提供服務。

經過我們近幾年的努力，國家氣候中心近百米的風資源預測評估系統，以及全球陸上高分辨率風資源評估系統數據集即將面世敬請期待，謝謝大家的聆聽。

（根據演講速記整理，未經演講人審核）