導讀

在能源緊缺和氣候變化的背景下,各國日益重視風能資源開發(fā)利用,我國也不例外。本期欄目帶您走進中國天氣網(wǎng)和騰訊綠色聯(lián)合專訪——《風電插上氣象的翅膀》,主持人將與兩位氣象專家一起,為我們深度解析風能資源在開發(fā)利用的現(xiàn)狀、問題和前景。

精彩觀點

“準確的預測可以為風電發(fā)電的企業(yè)減少因為發(fā)電量的波動或者是預測得不準確性而造成的經(jīng)濟損失?!?BR>“評估表明,我國每個省都有可開發(fā)的風能。這為即將開始實施的分散式經(jīng)營風能資源提供了依據(jù)。”

本期專家

中國氣象局風能太陽能資源評估中心副主任 楊振斌
中國氣象局風能太陽能資源評估中心首席專家 朱蓉
中國氣象局風能太陽能資源評估中心專家 趙東(微訪談)

訪談實錄

開展風能預報服務業(yè)務的意義何在?

主持人:近年來為了提高氣候資源的利用,加強氣候資源工作,中國氣象局成立了風能太陽能資源評估中心,組織開展了大量的研究,也取得了一定的研究成果。最近針對國家風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,建立了風能預報的服務業(yè)務。

今天我們特別邀請中國氣象局風能太陽能資源評估中心、中國氣象局公共氣象服務中心資源環(huán)境室副主任楊振斌,中國氣象局風能太陽能資源評估中心首席專家、中國氣象局公共氣象服務資源中心資源環(huán)境室首席研究員朱蓉一起,與大家探討風能開發(fā)利用的相關問題。

在我國,風電功率預報預測是一個新的課題和任務,許多人對此還不是很了解。楊老師,請您簡單介紹一下這個業(yè)務?

開展風能預報服務業(yè)務的意義何在?

楊振斌:風能預報主要是對未來一段時間供電廠的發(fā)電量做一個預報,比方說第二天24小時或者是72小時發(fā)電量的情況,便于做后續(xù)的工作。

主持人:開展這個業(yè)務的意義何在?

楊振斌:風電的開發(fā)主要是利用風能資源,是跟風相關的,風本身是有一定波動性的,風能資源雖然是一種新能源,清潔的可再生能源,但是它有一定的波動性,決定了它的電量也是有一定的波動性,有的時候高,有的時候有,有的時候沒有,這樣我們要做這個預測,就是為了更好的了解未來一段時間它的發(fā)電的情況,便于電網(wǎng)來做好一些工作,比如根據(jù)它的預測情況,可以更好的安排它的發(fā)電計劃。

另外根據(jù)它的預測情況,可以找出風小的時候,安排風電廠的一些檢修等等。這樣更好的提高風電在電網(wǎng)中的接納能力,從而提高風能資源的開發(fā)利用水平。

國內外風電功率預報發(fā)展階段解析

主持人:目前國內外的風電功率預報分別處于什么階段?

楊振斌:從上個世紀90年代開始歐洲風電發(fā)展非???,他們在風電發(fā)展過程中,就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了剛才我提到的風電的一些特性,很早就在做風電的功率預測。在歐洲,電力市場是一個實時交易的市場,如果把風電預測做得比較準,就避免了風電功率預測不準,實際的發(fā)電量跟你預報的情況有出入,這樣會受到一些懲罰。

風電功率的預測可以很好的解決這個問題,準確的預測可以為風電發(fā)電的企業(yè)減少因為發(fā)電量的波動或者是預測得不準確性而造成的經(jīng)濟損失。所以國外風電功率的預測這些年發(fā)展得比較好,并且他們也在風電的開發(fā)方面發(fā)揮了非常好的作用。

國內外風電功率預報發(fā)展階段解析

我國的風電預測發(fā)展是在2005年以后。隨著與國際交流的增多,逐漸了解了這項技術,但由于我們國家風電從05年以后才步入一個快速發(fā)展的階段,并且我們也沒有建立實時的交易市場,所以對這方面的工作,在2010年之前主要都處于一個研究探索的階段。通過跟國外的,像歐美風電技術發(fā)達的國家做一些技術交流,借鑒學習國外的先進經(jīng)驗。

從06年開始,中國氣象局就開始做這項工作的準備。就像你剛才提到的,中國氣象局成立了風能太陽能資源評估中心,從成立之初我們就開始注意到這個這方面的工作了,未來是有用武之地的。到09年,我們基本上建立了業(yè)務系統(tǒng),已經(jīng)在做一些實驗工作了。關于具體風能預報的某些方面,主要是基于天氣預報來做的,因此基于氣象部門的優(yōu)勢也好或者是特長也好,這項工作是氣象部門應該做的事情。

主持人:風電功率的預測工作主要是數(shù)值天氣預報,關于數(shù)值天氣預報,我們請朱蓉研究員給大家做一下介紹。

朱蓉:它必須是數(shù)值天氣預報,用一個方程組描述大氣的運動,根據(jù)求解這個方程得到每一時刻的大氣運動的變化,也就是風速,根據(jù)這個風速來計算后面的發(fā)電量,是這么一個關系。

我們離不開數(shù)值天氣預報,但是因為我們的風電廠是一塊范圍,所以我們用的是一個有限區(qū)域的數(shù)值預報模式,這個模式它要是這樣運算的話,就需要氣象部門全球環(huán)流模式給它做邊界條件,所以說風電的預報也離不開氣象部門的全球環(huán)流模式。

因為預報,你需要一些初始的資料啟動這些模式,它也離不開氣象部門的地面觀測、高空觀測,還有衛(wèi)星、雷達這些氣象觀測來做它的預報。風電廠的預報就是這樣依賴數(shù)值天氣預報。

楊振斌:有一個專有的詞叫資料同化。

朱蓉:通過資料同化把前面我們的氣象臺的觀測還有衛(wèi)星、雷達的觀測同化到模式里,這是一個專業(yè)術語了。

風能緣何在眾多可再生能源中脫穎而出?

主持人:在風能資源開發(fā)利用方面,氣象部門主要做的是哪些部分的工作?

楊振斌:上個世紀80年代,氣象部門注意到,我國的風電發(fā)展開始起步。從80年代到2003年,氣象部門陸續(xù)完成了三次風能資源的普查。為了摸清我們國家風能資源宏觀的分布,為國家一些政策及宏觀規(guī)劃的制定提供一些依據(jù),通過這些工作也找出了我們國家風能資源的一些分布區(qū)域。

比如大家如果有網(wǎng)友去過風電廠的話,在內蒙、新疆、江蘇的沿海都會看到一些風電廠。因此我們找到了我國風能資源豐富的區(qū)域,包括我們通常意義上說的東北、華北、西北,也包括沿海區(qū)域及一些島嶼。

風能緣何在眾多可再生能源中脫穎而出?

從06年開始,中國氣象局在財政部和國家發(fā)改委的支持下,組織開展風能資源詳查和評價工作,在普查的工作基礎上,把資源的評價工作做得更精細一些,更能滿足工程的需求。氣象部門舉全部門之力,建成了有400座測風塔組成的全國風能資源觀測網(wǎng),把觀測業(yè)務化。此外,還建立了中國的風能資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并且組織開發(fā)了中國氣象局風能資源評估系統(tǒng),應該說這是具有國際先進水平的一個系統(tǒng),它完成了我們詳查的成果。具體的情況我們請朱首席給大家介紹一下。

朱蓉:我們最新完成的風能資源詳查,和以往不同,主要是采用數(shù)值模擬的手段來進行的,以前都是根據(jù)氣象站的觀測,這次我們進行了更精細化的評估。因為要得到一公里乘一公里這樣一個分辨率的評估,僅靠氣象站實現(xiàn)不了,所以用數(shù)值模擬的這種方法。這套數(shù)值模擬的系統(tǒng),借鑒了美國、丹麥以及加拿大的先進方法,是我們通過吸取他們的優(yōu)勢重新建立的一套。

這套系統(tǒng)國際上的同行們也是非常認可的,它是具有國際先進水平的一套模式。現(xiàn)在我們已經(jīng)把全國一公里乘一公里的分辨率評估預訂完成了,已經(jīng)做出全國陸地上70米高度。風能資源的技術開發(fā)量為26億千瓦,近海水深不超過25米這個范圍里,一共有2億千瓦。水深不超過50米范圍,有5億千瓦。因為它很精細,所以我們就找到了以前用氣象站資料都找不到的資源,尤其是西南地區(qū)、內陸地區(qū)的很多資源都找到了。根據(jù)現(xiàn)在我們評估下來的結果,我們國家每個省都有它可開發(fā)的地方。這個也為我們馬上開始實施的分散式經(jīng)營的風能資源開發(fā)提供了比較好的科學依據(jù)。

楊振斌:我再補充一點,除了以上工作,我們還開展了針對風能開發(fā)的一些氣象風險研究。比如東南沿海,包括未來海上的風力資源開發(fā),都有臺風的影響。所以氣象部門也組織開展了一些關于臺風的觀測還有一些特性的研究。有些成果也是為風電的業(yè)內專家所認可的,對風電廠,包括風機的設計以及風電廠的選址建設和運行,都有非常好的指導意義。還有北部地區(qū)如內蒙、新疆的沙塵暴、低溫等影響,中部地區(qū)的敷冰等影響。

主持人:在眾多的可再生能源中,風能為什么能異軍突起、成為優(yōu)勢最大的能源?

楊振斌:可再生能源比較多,有生物質能、太陽能、地熱能、海洋能、潮汐能等等,包括風能,還有小水電,風能是這里邊技術最成熟的,現(xiàn)代商業(yè)化水平比較高的能源,它的技術水平比較先進,尤其是近五年在全世界范圍之內得到了非常好的開發(fā)利用。近五年歐美的一些國家,包括德國、西班牙、丹麥甚至包括英國、美國等,風能資源的開發(fā)利用水平速度都非常快,美國近幾年因為比較好的政策激勵,發(fā)展也非???。近五年中國的風能資源開發(fā)利用也在發(fā)展,風電的裝機容量基本上每年以100%的速度在增長。2010年底,我們風電的總裝機容量超過了4000萬千瓦,已經(jīng)位居全球第一了。從這些方面就可以看出,風能是一個非常具有優(yōu)勢的發(fā)展的可再生能源。

主持人:兩位專家如何看未來風能資源的發(fā)展前景?

楊振斌:風能是一個技術非常成熟的資源,并且世界各國也非常重視,我們國家提出了應對氣候變化方案。到2050年,對整個風能到底在國家能源里到底占了什么樣的水平,請朱首席說一下。

朱蓉:今后風電技術開發(fā)會有很大的發(fā)展,包括電網(wǎng)的接入等。從中國風電發(fā)展路線圖看出,我們國家的風能資源能夠滿足今后到2050年,根據(jù)今后技術的發(fā)展,大量的開發(fā)是能夠滿足的。在IBCC的可再生能源與減緩氣候變化的特別報告中得出結論,從全球的角度來看,風能資源能夠滿足開發(fā)利用的需求。

騰訊微訪談地址:風電插上氣象的翅膀 微訪談1 微訪談2

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騰訊專訪鏈接:http://news.qq.com/a/20110826/001430.htm

結語

我國政府承諾,到2020年,非化石能源占一次能源消費的比重要達到15%,單位GDP的二氧化碳排放比2005年要下降40%-45%,要實現(xiàn)這一目標,風能將在其中扮演至關重要的角色。在這場風能開發(fā)利用的攻堅戰(zhàn)中,氣象部門發(fā)揮了不可替代的作用,為國家一些政策及宏觀規(guī)劃的制定提供了依據(jù)和保障。相信在不久的將來,風電將更好、更快地走進尋常百姓家。

往期回顧

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