導(dǎo)讀
在能源緊缺和氣候變化的背景下，各國日益重視風(fēng)能資源開發(fā)利用，我國也不例外。本期欄目帶您走進(jìn)中國天氣網(wǎng)和騰訊綠色聯(lián)合專訪——《風(fēng)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(fēng)能資源在開發(fā)利用的現(xiàn)狀、問題和前景。
精彩觀點(diǎn)
“準(zhǔn)確的預(yù)測可以為風(fēng)電發(fā)電的企業(yè)減少因?yàn)榘l(fā)電量的波動或者是預(yù)測得不準(zhǔn)確性而造成的經(jīng)濟(jì)損失?！?BR>“評估表明，我國每個省都有可開發(fā)的風(fēng)能。這為即將開始實(shí)施的分散式經(jīng)營風(fēng)能資源提供了依據(jù)?！?/p>
本期專家
中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心副主任 楊振斌
中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心首席專家 朱蓉
中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心專家 趙東（微訪談）
訪談實(shí)錄
開展風(fēng)能預(yù)報(bào)服務(wù)業(yè)務(wù)的意義何在？
主持人：近年來為了提高氣候資源的利用，加強(qiáng)氣候資源工作，中國氣象局成立了風(fēng)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(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)。
今天我們特別邀請中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心、中國氣象局公共氣象服務(wù)中心資源環(huán)境室副主任楊振斌，中國氣象局風(fēng)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(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)能開發(fā)利用的相關(guān)問題。
在我國，風(fēng)電功率預(yù)報(bào)預(yù)測是一個新的課題和任務(wù)，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(wù)？
楊振斌：風(fēng)能預(yù)報(bào)主要是對未來一段時(shí)間供電廠的發(fā)電量做一個預(yù)報(bào)，比方說第二天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：開展這個業(yè)務(wù)的意義何在？
楊振斌：風(fēng)電的開發(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性，決定了它的電量也是有一定的波動性，有的時(shí)候高，有的時(shí)候有，有的時(shí)候沒有，這樣我們要做這個預(yù)測，就是為了更好的了解未來一段時(shí)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(yù)測情況，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)能資源的開發(fā)利用水平。
國內(nèi)外風(fēng)電功率預(yù)報(bào)發(fā)展階段解析
主持人：目前國內(nèi)外的風(fēng)電功率預(yù)報(bào)分別處于什么階段？
楊振斌：從上個世紀(jì)90年代開始?xì)W洲風(fēng)電發(fā)展非?？?，他們在風(fēng)電發(fā)展過程中，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。在歐洲，電力市場是一個實(shí)時(shí)交易的市場，如果把風(fēng)電預(yù)測做得比較準(zhǔn)，就避免了風(fēng)電功率預(yù)測不準(zhǔn)，實(shí)際的發(fā)電量跟你預(yù)報(bào)的情況有出入，這樣會受到一些懲罰。
風(fēng)電功率的預(yù)測可以很好的解決這個問題，準(zhǔn)確的預(yù)測可以為風(fēng)電發(fā)電的企業(yè)減少因?yàn)榘l(fā)電量的波動或者是預(yù)測得不準(zhǔn)確性而造成的經(jīng)濟(jì)損失。所以國外風(fēng)電功率的預(yù)測這些年發(fā)展得比較好，并且他們也在風(fēng)電的開發(fā)方面發(fā)揮了非常好的作用。
我國的風(fēng)電預(yù)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(xiàng)技術(shù)，但由于我們國家風(fēng)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(shí)時(shí)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(fēng)電技術(shù)發(fā)達(dá)的國家做一些技術(shù)交流，借鑒學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。
從06年開始，中國氣象局就開始做這項(xiàng)工作的準(zhǔn)備。就像你剛才提到的，中國氣象局成立了風(fēng)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(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(xiàng)工作是氣象部門應(yīng)該做的事情。
主持人：風(fēng)電功率的預(yù)測工作主要是數(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)，用一個方程組描述大氣的運(yùn)動，根據(jù)求解這個方程得到每一時(shí)刻的大氣運(yùn)動的變化，也就是風(fēng)速，根據(jù)這個風(fēng)速來計(jì)算后面的發(fā)電量，是這么一個關(guān)系。
我們離不開數(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有限區(qū)域的數(shù)值預(yù)報(bào)模式，這個模式它要是這樣運(yùn)算的話，就需要?dú)庀蟛块T全球環(huán)流模式給它做邊界條件，所以說風(fēng)電的預(yù)報(bào)也離不開氣象部門的全球環(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(dá)這些氣象觀測來做它的預(yù)報(bào)。風(fēng)電廠的預(yù)報(bào)就是這樣依賴數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。
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(dá)的觀測同化到模式里，這是一個專業(yè)術(shù)語了。
風(fēng)能緣何在眾多可再生能源中脫穎而出？
主持人：在風(fēng)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(jì)80年代，氣象部門注意到，我國的風(fēng)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(fēng)能資源的普查。為了摸清我們國家風(fēng)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(fēng)能資源的一些分布區(qū)域。
比如大家如果有網(wǎng)友去過風(fēng)電廠的話，在內(nèi)蒙、新疆、江蘇的沿海都會看到一些風(fēng)電廠。因此我們找到了我國風(fēng)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。
從06年開始，中國氣象局在財(cái)政部和國家發(fā)改委的支持下，組織開展風(fēng)能資源詳查和評價(jià)工作，在普查的工作基礎(chǔ)上，把資源的評價(jià)工作做得更精細(xì)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(fēng)塔組成的全國風(fēng)能資源觀測網(wǎng)，把觀測業(yè)務(wù)化。此外，還建立了中國的風(fēng)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(fēng)能資源評估系統(tǒng)，應(yīng)該說這是具有國際先進(jìn)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(fēng)能資源詳查，和以往不同，主要是采用數(shù)值模擬的手段來進(jìn)行的，以前都是根據(jù)氣象站的觀測，這次我們進(jìn)行了更精細(xì)化的評估。因?yàn)橐玫揭还锍艘还镞@樣一個分辨率的評估，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、丹麥以及加拿大的先進(jìn)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(rèn)可的，它是具有國際先進(jìn)水平的一套模式?，F(xiàn)在我們已經(jīng)把全國一公里乘一公里的分辨率評估預(yù)訂完成了，已經(jīng)做出全國陸地上70米高度。風(fēng)能資源的技術(shù)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?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)在我們評估下來的結(jié)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(shí)施的分散式經(jīng)營的風(fēng)能資源開發(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，我們還開展了針對風(fēng)能開發(fā)的一些氣象風(fēng)險(xiǎn)研究。比如東南沿海，包括未來海上的風(fēng)力資源開發(fā)，都有臺風(fēng)的影響。所以氣象部門也組織開展了一些關(guān)于臺風(fēng)的觀測還有一些特性的研究。有些成果也是為風(fēng)電的業(yè)內(nèi)專家所認(rèn)可的，對風(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)勢最大的能源？
楊振斌：可再生能源比較多，有生物質(zhì)能、太陽能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、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(fēng)能資源的開發(fā)利用水平速度都非?？?，美國近幾年因?yàn)楸容^好的政策激勵，發(fā)展也非?？臁＝迥曛袊娘L(fēng)能資源開發(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。2010年底，我們風(fēng)電的總裝機(jī)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(fēng)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(fēng)能資源的發(fā)展前景？
楊振斌：風(fēng)能是一個技術(shù)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(yīng)對氣候變化方案。到2050年，對整個風(fēng)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(fēng)電技術(shù)開發(fā)會有很大的發(fā)展，包括電網(wǎng)的接入等。從中國風(fēng)電發(fā)展路線圖看出，我們國家的風(fēng)能資源能夠滿足今后到2050年，根據(jù)今后技術(shù)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(bào)告中得出結(jié)論，從全球的角度來看，風(fēng)能資源能夠滿足開發(fā)利用的需求。
騰訊微訪談地址：風(fēng)電插上氣象的翅膀 微訪談1 微訪談2
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結(jié)語
我國政府承諾，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。在這場風(fēng)能開發(fā)利用的攻堅(jiān)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(fēng)電將更好、更快地走進(jìn)尋常百姓家。
往期回顧
