在能源緊缺和氣候變化的背景下,各國(guó)日益重視風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)利用,我國(guó)也不例外。本期欄目帶您走進(jìn)中國(guó)天氣網(wǎng)和騰訊綠色聯(lián)合專(zhuān)訪(fǎng)——《風(fēng)電插上氣象的翅膀》,主持人將與兩位氣象專(zhuān)家一起,為我們深度解析風(fēng)能資源在開(kāi)發(fā)利用的現(xiàn)狀、問(wèn)題和前景。
“準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)可以為風(fēng)電發(fā)電的企業(yè)減少因?yàn)榘l(fā)電量的波動(dòng)或者是預(yù)測(cè)得不準(zhǔn)確性而造成的經(jīng)濟(jì)損失。”
“評(píng)估表明,我國(guó)每個(gè)省都有可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能。這為即將開(kāi)始實(shí)施的分散式經(jīng)營(yíng)風(fēng)能資源提供了依據(jù)?!?/p>
中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心副主任 楊振斌
中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心首席專(zhuān)家 朱蓉
中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心專(zhuān)家 趙東(微訪(fǎng)談)
主持人:近年來(lái)為了提高氣候資源的利用,加強(qiáng)氣候資源工作,中國(guó)氣象局成立了風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心,組織開(kāi)展了大量的研究,也取得了一定的研究成果。最近針對(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)的服務(wù)業(yè)務(wù)。
今天我們特別邀請(qǐng)中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心、中國(guó)氣象局公共氣象服務(wù)中心資源環(huán)境室副主任楊振斌,中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心首席專(zhuān)家、中國(guó)氣象局公共氣象服務(wù)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(fēng)能開(kāi)發(fā)利用的相關(guān)問(wèn)題。
在我國(guó),風(fēng)電功率預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)是一個(gè)新的課題和任務(wù),許多人對(duì)此還不是很了解。楊老師,請(qǐng)您簡(jiǎn)單介紹一下這個(gè)業(yè)務(wù)?
楊振斌:風(fēng)能預(yù)報(bào)主要是對(duì)未來(lái)一段時(shí)間供電廠的發(fā)電量做一個(gè)預(yù)報(bào),比方說(shuō)第二天24小時(shí)或者是72小時(shí)發(fā)電量的情況,便于做后續(xù)的工作。
主持人:開(kāi)展這個(gè)業(yè)務(wù)的意義何在?
楊振斌:風(fēng)電的開(kāi)發(fā)主要是利用風(fēng)能資源,是跟風(fēng)相關(guān)的,風(fēng)本身是有一定波動(dòng)性的,風(fēng)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(dòng)性,決定了它的電量也是有一定的波動(dòng)性,有的時(shí)候高,有的時(shí)候有,有的時(shí)候沒(méi)有,這樣我們要做這個(gè)預(yù)測(cè),就是為了更好的了解未來(lái)一段時(shí)間它的發(fā)電的情況,便于電網(wǎng)來(lái)做好一些工作,比如根據(jù)它的預(yù)測(cè)情況,可以更好的安排它的發(fā)電計(jì)劃。
另外根據(jù)它的預(yù)測(cè)情況,可以找出風(fēng)小的時(shí)候,安排風(fēng)電廠的一些檢修等等。這樣更好的提高風(fēng)電在電網(wǎng)中的接納能力,從而提高風(fēng)能資源的開(kāi)發(fā)利用水平。
主持人:目前國(guó)內(nèi)外的風(fēng)電功率預(yù)報(bào)分別處于什么階段?
楊振斌:從上個(gè)世紀(jì)90年代開(kāi)始?xì)W洲風(fēng)電發(fā)展非??欤麄?cè)陲L(fēng)電發(fā)展過(guò)程中,就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了剛才我提到的風(fēng)電的一些特性,很早就在做風(fēng)電的功率預(yù)測(cè)。在歐洲,電力市場(chǎng)是一個(gè)實(shí)時(shí)交易的市場(chǎng),如果把風(fēng)電預(yù)測(cè)做得比較準(zhǔn),就避免了風(fēng)電功率預(yù)測(cè)不準(zhǔn),實(shí)際的發(fā)電量跟你預(yù)報(bào)的情況有出入,這樣會(huì)受到一些懲罰。
風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題,準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)可以為風(fēng)電發(fā)電的企業(yè)減少因?yàn)榘l(fā)電量的波動(dòng)或者是預(yù)測(cè)得不準(zhǔn)確性而造成的經(jīng)濟(jì)損失。所以國(guó)外風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)這些年發(fā)展得比較好,并且他們也在風(fēng)電的開(kāi)發(fā)方面發(fā)揮了非常好的作用。
我國(guó)的風(fēng)電預(yù)測(cè)發(fā)展是在2005年以后。隨著與國(guó)際交流的增多,逐漸了解了這項(xiàng)技術(shù),但由于我們國(guó)家風(fēng)電從05年以后才步入一個(gè)快速發(fā)展的階段,并且我們也沒(méi)有建立實(shí)時(shí)的交易市場(chǎng),所以對(duì)這方面的工作,在2010年之前主要都處于一個(gè)研究探索的階段。通過(guò)跟國(guó)外的,像歐美風(fēng)電技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家做一些技術(shù)交流,借鑒學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。
從06年開(kāi)始,中國(guó)氣象局就開(kāi)始做這項(xiàng)工作的準(zhǔn)備。就像你剛才提到的,中國(guó)氣象局成立了風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心,從成立之初我們就開(kāi)始注意到這個(gè)這方面的工作了,未來(lái)是有用武之地的。到09年,我們基本上建立了業(yè)務(wù)系統(tǒng),已經(jīng)在做一些實(shí)驗(yàn)工作了。關(guān)于具體風(fēng)能預(yù)報(bào)的某些方面,主要是基于天氣預(yù)報(bào)來(lái)做的,因此基于氣象部門(mén)的優(yōu)勢(shì)也好或者是特長(zhǎng)也好,這項(xiàng)工作是氣象部門(mén)應(yīng)該做的事情。
主持人:風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)工作主要是數(shù)值天氣預(yù)報(bào),關(guān)于數(shù)值天氣預(yù)報(bào),我們請(qǐng)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(yù)報(bào),用一個(gè)方程組描述大氣的運(yùn)動(dòng),根據(jù)求解這個(gè)方程得到每一時(shí)刻的大氣運(yùn)動(dòng)的變化,也就是風(fēng)速,根據(jù)這個(gè)風(fēng)速來(lái)計(jì)算后面的發(fā)電量,是這么一個(gè)關(guān)系。
我們離不開(kāi)數(shù)值天氣預(yù)報(bào),但是因?yàn)槲覀兊娘L(fēng)電廠是一塊范圍,所以我們用的是一個(gè)有限區(qū)域的數(shù)值預(yù)報(bào)模式,這個(gè)模式它要是這樣運(yùn)算的話(huà),就需要?dú)庀蟛块T(mén)全球環(huán)流模式給它做邊界條件,所以說(shuō)風(fēng)電的預(yù)報(bào)也離不開(kāi)氣象部門(mén)的全球環(huán)流模式。
因?yàn)轭A(yù)報(bào),你需要一些初始的資料啟動(dòng)這些模式,它也離不開(kāi)氣象部門(mén)的地面觀測(cè)、高空觀測(cè),還有衛(wèi)星、雷達(dá)這些氣象觀測(cè)來(lái)做它的預(yù)報(bào)。風(fēng)電廠的預(yù)報(bào)就是這樣依賴(lài)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。
楊振斌:有一個(gè)專(zhuān)有的詞叫資料同化。
朱蓉:通過(guò)資料同化把前面我們的氣象臺(tái)的觀測(cè)還有衛(wèi)星、雷達(dá)的觀測(cè)同化到模式里,這是一個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)了。
主持人:在風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)利用方面,氣象部門(mén)主要做的是哪些部分的工作?
楊振斌:上個(gè)世紀(jì)80年代,氣象部門(mén)注意到,我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展開(kāi)始起步。從80年代到2003年,氣象部門(mén)陸續(xù)完成了三次風(fēng)能資源的普查。為了摸清我們國(guó)家風(fēng)能資源宏觀的分布,為國(guó)家一些政策及宏觀規(guī)劃的制定提供一些依據(jù),通過(guò)這些工作也找出了我們國(guó)家風(fēng)能資源的一些分布區(qū)域。
比如大家如果有網(wǎng)友去過(guò)風(fēng)電廠的話(huà),在內(nèi)蒙、新疆、江蘇的沿海都會(huì)看到一些風(fēng)電廠。因此我們找到了我國(guó)風(fēng)能資源豐富的區(qū)域,包括我們通常意義上說(shuō)的東北、華北、西北,也包括沿海區(qū)域及一些島嶼。
從06年開(kāi)始,中國(guó)氣象局在財(cái)政部和國(guó)家發(fā)改委的支持下,組織開(kāi)展風(fēng)能資源詳查和評(píng)價(jià)工作,在普查的工作基礎(chǔ)上,把資源的評(píng)價(jià)工作做得更精細(xì)一些,更能滿(mǎn)足工程的需求。氣象部門(mén)舉全部門(mén)之力,建成了有400座測(cè)風(fēng)塔組成的全國(guó)風(fēng)能資源觀測(cè)網(wǎng),把觀測(cè)業(yè)務(wù)化。此外,還建立了中國(guó)的風(fēng)能資源數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),并且組織開(kāi)發(fā)了中國(guó)氣象局風(fēng)能資源評(píng)估系統(tǒng),應(yīng)該說(shuō)這是具有國(guó)際先進(jìn)水平的一個(gè)系統(tǒng),它完成了我們?cè)敳榈某晒>唧w的情況我們請(qǐng)朱首席給大家介紹一下。
朱蓉:我們最新完成的風(fēng)能資源詳查,和以往不同,主要是采用數(shù)值模擬的手段來(lái)進(jìn)行的,以前都是根據(jù)氣象站的觀測(cè),這次我們進(jìn)行了更精細(xì)化的評(píng)估。因?yàn)橐玫揭还锍艘还镞@樣一個(gè)分辨率的評(píng)估,僅靠氣象站實(shí)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(guó)、丹麥以及加拿大的先進(jìn)方法,是我們通過(guò)吸取他們的優(yōu)勢(shì)重新建立的一套。
這套系統(tǒng)國(guó)際上的同行們也是非常認(rèn)可的,它是具有國(guó)際先進(jìn)水平的一套模式?,F(xiàn)在我們已經(jīng)把全國(guó)一公里乘一公里的分辨率評(píng)估預(yù)訂完成了,已經(jīng)做出全國(guó)陸地上70米高度。風(fēng)能資源的技術(shù)開(kāi)發(fā)量為26億千瓦,近海水深不超過(guò)25米這個(gè)范圍里,一共有2億千瓦。水深不超過(guò)50米范圍,有5億千瓦。因?yàn)樗芫?xì),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(nèi)陸地區(qū)的很多資源都找到了。根據(jù)現(xiàn)在我們?cè)u(píng)估下來(lái)的結(jié)果,我們國(guó)家每個(gè)省都有它可開(kāi)發(fā)的地方。這個(gè)也為我們馬上開(kāi)始實(shí)施的分散式經(jīng)營(yíng)的風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)提供了比較好的科學(xué)依據(jù)。
楊振斌:我再補(bǔ)充一點(diǎn),除了以上工作,我們還開(kāi)展了針對(duì)風(fēng)能開(kāi)發(fā)的一些氣象風(fēng)險(xiǎn)研究。比如東南沿海,包括未來(lái)海上的風(fēng)力資源開(kāi)發(fā),都有臺(tái)風(fēng)的影響。所以氣象部門(mén)也組織開(kāi)展了一些關(guān)于臺(tái)風(fēng)的觀測(cè)還有一些特性的研究。有些成果也是為風(fēng)電的業(yè)內(nèi)專(zhuān)家所認(rèn)可的,對(duì)風(fēng)電廠,包括風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)以及風(fēng)電廠的選址建設(shè)和運(yùn)行,都有非常好的指導(dǎo)意義。還有北部地區(qū)如內(nèi)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(fēng)能為什么能異軍突起、成為優(yōu)勢(shì)最大的能源?
楊振斌:可再生能源比較多,有生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能等等,包括風(fēng)能,還有小水電,風(fēng)能是這里邊技術(shù)最成熟的,現(xiàn)代商業(yè)化水平比較高的能源,它的技術(shù)水平比較先進(jìn),尤其是近五年在全世界范圍之內(nèi)得到了非常好的開(kāi)發(fā)利用。近五年歐美的一些國(guó)家,包括德國(guó)、西班牙、丹麥甚至包括英國(guó)、美國(guó)等,風(fēng)能資源的開(kāi)發(fā)利用水平速度都非??欤绹?guó)近幾年因?yàn)楸容^好的政策激勵(lì),發(fā)展也非常快。近五年中國(guó)的風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)利用也在發(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)。2010年底,我們風(fēng)電的總裝機(jī)容量超過(guò)了4000萬(wàn)千瓦,已經(jīng)位居全球第一了。從這些方面就可以看出,風(fēng)能是一個(gè)非常具有優(yōu)勢(shì)的發(fā)展的可再生能源。
主持人:兩位專(zhuān)家如何看未來(lái)風(fēng)能資源的發(fā)展前景?
楊振斌:風(fēng)能是一個(gè)技術(shù)非常成熟的資源,并且世界各國(guó)也非常重視,我們國(guó)家提出了應(yīng)對(duì)氣候變化方案。到2050年,對(duì)整個(gè)風(fēng)能到底在國(guó)家能源里到底占了什么樣的水平,請(qǐng)朱首席說(shuō)一下。
朱蓉:今后風(fēng)電技術(shù)開(kāi)發(fā)會(huì)有很大的發(fā)展,包括電網(wǎng)的接入等。從中國(guó)風(fēng)電發(fā)展路線(xiàn)圖看出,我們國(guó)家的風(fēng)能資源能夠滿(mǎn)足今后到2050年,根據(jù)今后技術(shù)的發(fā)展,大量的開(kāi)發(fā)是能夠滿(mǎn)足的。在IBCC的可再生能源與減緩氣候變化的特別報(bào)告中得出結(jié)論,從全球的角度來(lái)看,風(fēng)能資源能夠滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)利用的需求。
騰訊微訪(fǎng)談地址:風(fēng)電插上氣象的翅膀 微訪(fǎng)談1 微訪(fǎng)談2
微訪(fǎng)談專(zhuān)家 趙東微博點(diǎn)擊進(jìn)入
騰訊專(zhuān)訪(fǎng)鏈接:http://news.qq.com/a/20110826/001430.htm
我國(guó)政府承諾,到2020年,非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重要達(dá)到15%,單位GDP的二氧化碳排放比2005年要下降40%-45%,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),風(fēng)能將在其中扮演至關(guān)重要的角色。在這場(chǎng)風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用的攻堅(jiān)戰(zhàn)中,氣象部門(mén)發(fā)揮了不可替代的作用,為國(guó)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(lái),風(fēng)電將更好、更快地走進(jìn)尋常百姓家。