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让风电插上气象的翅膀

让风电插上气象的翅膀

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  朱蓉:它必须是数值天气预报,用一个方程组描述大气的运动,根据求解这个方程得到每一时刻的大气运动的变化,也就是风速,根据这个风速来计算后面的发电量,是这么一个关系。

  我们离不开数值天气预报,但是因为我们的风电厂是一块范围,所以我们用的是一个有限区域的数值预报模式,这个模式它要是这样运算的话,就需要气象部门全球环流模式给它做边界条件,所以说风电的预报也离不开气象部门的全球环流模式。

  因为预报,你需要一些初始的资料启动这些模式,它也离不开气象部门的地面观测、高空观测,还有卫星、雷达这些气象观测来做它的预报。风电厂的预报就是这样依赖数值天气预报。

  朱荣:通过资料同化把前面我们的气象台的观测还有卫星、雷达的观测同化到模式里,这是一个专业术语了。

  杨振斌:最近我听说,目前在国内风电厂的功率预测软件也有多家在做了,有一部分是自主研发的,有一些是借用国际的一些技术或者是引进国外的软件来做。中国气象局从06年开始着手做这个工作,07年通过国家863项目的支持,包括中国气象局的一些支持,集中了优势力量,做了一个集中的公关开发,开发了有自主知识产权的功率预测软件系统。这里是指后端,除了数值预报之外,后面的风电厂的功率预测这一部分,应该说有自主知识产权。

  关于国际合作,像之前提到的,在中国从05年风电飞速发展的这5年过程中,国际合作也非常多。功率预测系统基本上是我们自主开发的,同时通过国际交流,我们也了解了国外一些技术的发展趋势,借鉴了一些国外的先进经验。

  杨振斌:上个世纪80年代,气象部门注意到,我们国家风电发展处于起步阶段。气象部门从80年代到2003年陆续组织全国气象部门完成了三次风能资源的普查。为了摸清我们国家风能资源宏观的分布,为国家一些政策及宏观规划的制定提供一些依据,通过这些工作也找出了我们国家风能资源的一些分布区域。比如大家如果有网友去过风电厂的话,在内蒙、新疆、江苏的沿海都会看到一些风电厂。因此我们找到了我国风能资源丰富的区域,包括我们通常意义上说的东北、华北、西北,也包括沿海区域及一些岛屿。

  从06年开始,中国气象局在财政部和国家发改委的支持下,组织开展风能资源详查和评价工作,在普查的工作基础上,把资源的评价工作做得更精细一些,更能满足工程的需求。气象部门举全部门之力,建成了有400座测风塔组成的全国风能资源观测网,把观测业务化。此外,还建立了中国的风能资源数据库系统,并且组织开发了中国气象局风能资源评估系统,应该说这是具有国际先进水平的一个系统,它完成了我们详查的成果。具体的情况我们请朱主席给大家介绍一下。

  朱蓉:我们最新完成的风能资源详查,和以往不同,主要是采用数值模拟的手段来进行的,以前都是根据气象站的观测,这次我们进行了更精细化的评估。因为要得到一公里乘一公里这样一个分辨率的评估,仅靠气象站实现不了,所以用数值模拟的这种方法。这套数值模拟的系统,借鉴了美国、丹麦以及加拿大的先进方法,是我们通过吸取他们的优势重新建立的一套。

  这套系统在国际上同行们也是非常认可的,它是具有国际先进水平的一套模式。现在我们已经把全国一公里乘一公里的分辨率评估预订完成了,已经做出全国陆地上70米高度。风能资源的技术开发量为26亿千瓦,近海水深不超过25米这个范围里,一共有2亿千瓦。水深不超过50米范围,有5亿千瓦。因为它很精细,所以我们就找到了以前用气象站资料都找不到的资源,尤其是西南地区、内陆地区的很多资源都找到了。根据现在我们评估下来的结果,我们国家每个省都有它可开发的地方。这个也为我们马上开始实施的分散式经营的风能资源开发提供了比较好的科学依据。

  杨振斌:我再补充一点,出了以上工作,我们还开展了针对风能开发的一些气象风险研究。比如东南沿海,包括未来海上的风力资源开发,都有台风的影响。所以气象部门也组织开展了一些关于台风的观测还有一些特性的研究。有些成果也是为风电的业内专家所认可的,对风电厂,包括风机的设计以及风电厂的选址建设和运行,都有非常好的指导意义。还有北部地区如内蒙、新疆的沙尘暴、低温等影响,中部地区的敷冰等影响。

  杨振斌:可再生能源比较多,有生物质能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等等,包括风能,还有小水电,风能是这里边技术最成熟的,现代商业化水平比较高的能源,它的技术水平比较先进,尤其是近五年在全世界范围之内得到了非常好的开发利用。近五年欧美的一些国家,包括德国、西班牙、丹麦甚至包括英国、美国等,风能资源的开发利用水平速度都非常快,美国近几年因为比较好的政策激励,发展也非常快。近五年中国的风能资源开发利用也在发展,风电的装机容量基本上每年以100%的速度在增长。2010年底,我们风电的总装机容量超过了4000万千瓦,已经位居全球第一了。从这些方面就可以看出,风能是一个非常具有优势的发展的可再生能源。

  杨振斌:风能是一个技术非常成熟的资源,并且世界各国也非常重视,我们国家提出了应对气候变化方案。到2050年,对整个风能到底在国家能源里到底占了什么样的水平,请朱荣说一下。

  朱蓉:今后风电技术开发会有很大的发展,包括电网的接入等。从中国风电发展路线图看出,我们国家的风能资源能够满足今后到2050年,根据今后技术的发展,大量的开发是能够满足的。在IBCC的可再生能源与减缓气候变化的特别报告中得出结论,从全球的角度来看,风能资源能够满足开发利用的需求。

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  • 编辑:王虹
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