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新能源系列报道之四:气象增添的绿色财富

 

12月初,锡林郭勒草原上西风呼啸,进入阿巴嘎旗,跃入眼帘的是公路两边越来越多的风车,在风的吹动下缓缓转动,而随着发电机的运行,清洁电能源源不断输送到远方,点亮万家灯火。

  “在可预见的未来,在中国这一片古老的土地上,数百万中国人将可以在家中、办公室和工厂里生产自己的可再生能源,并通过‘能源互联网’实现绿色电力共享,正如我们现在创造并实现信息的在线共享一样。”这是杰里米·里夫金在《第三次工业革命》中描写中国未来田园诗般的生活景象。

  新能源,包括风能、太阳能、生物质能、核能、地热能、海洋能等,取之不尽、用之不竭,其开发利用为人类社会展现出新图景。随着国家新能源开发战略的逐步实施,以风电、光电等为代表的我国新能源产业发展进入新的历史阶段,而气象部门在推进产业发展道路上早已迈出坚实步伐。

  资源普查提供基础支撑

  “勘探队”“侦察兵”和“保驾护航者”,气象部门在新能源开发中得到这三个绰号,追根溯源,则来自于气象部门涵盖风能太阳能资源评估、风能太阳能预报、风电场和太阳能电站运行气象保障、风能太阳能资源探测数据信息管理等的“全周期贴身服务”。

  “风能、太阳能等新能源的开发利用,对气象服务提出前所未有的需求,”中国石油大学博士生导师周瑶琪坦言,”在新能源利用的整个生命周期中,从前期的资源评估、气候背景分析,到发电站运行过程中的发电量预报,气象部门都在提供服务。在台风、沙尘暴等天气来临前,气象部门还要提供有针对性的服务和科学的应对方案,为新能源开发利用保驾护航。”

  从上世纪70年代起,中国气象局就已开展风能资源普查工作。在第四次全国风能资源详查中,气象部门曾为哈密、酒泉、河北等7个千万千瓦级风电基地的规划和建设,提供较为翔实、有力的信息服务。基于全国2400站历史气象观测的太阳能资源宏观评估也已完成。

  “在甘肃曾有一次连续工作了13天,由于要在玉门、阿克塞、瓜洲、景泰、兰州分别部署系统,需要穿越大漠戈壁雪山,行程近3000公里。”中国气象局公共气象服务中心服务系统开放实验室开发科刘准还记得,在河北丰宁县骆驼沟风电场安装系统完成后,晚上9时赶往大滩镇,“皓月雪山的大滩之旅让人印象深刻,在农家院和衣而卧,居然梦见自己变成狼人在雪原奔跑”。

  除了在风能、太阳能资源丰富地区开展资源评估工作,目前中国气象局还在探索分散式接入风能资源评估,“在一些地形较复杂的地区也有适宜开发的新能源,全凭经验无法判断,必须通过科学调查,”中国气象局风能太阳能中心赵东博士说,“比如在贵州等地我们进行了200米×200米的分散式风能资源普查,企业在开发资源的时候可以据此实现精确定位,节约了大量成本。”

  专业预报成为服务招牌

  在苍山下洱海畔,著名的“下关风”带动着清洁能源的利用,仅2012年大理电网风力发电量就达13.88亿千瓦。多年来,者磨山风电场都通过公开招投标的方式选择为其提供风电预报的单位,大理白族自治州气象局已经连续几年中标。

  者磨山风电场场长朱发荣告诉记者:“我们找过其他企业做预报,但效果都不如气象部门做得好。他们的服务对我们帮助是很明显的。”气象部门长期以来建立的预报业务体系成为招牌,能够严格保障风能预报业务和服务的稳定性,不会出现预报中断等情况。

  目前中国气象局针对风电专业领域已研发了风电专业数值天气预报系统,该系统可提供全国200米高度内垂直分辨率为10米的任意风电场的每台风机上未来72小时的逐15分钟风速预报产品。该预报系统同化了地面、探空、自动站、飞机、船舶等可获得的所有常规、非常规观测资料,预报准确率提高,已在河北、内蒙、江苏、甘肃、宁夏等多家风电场进行业务服务。

  同时,风能数值预报服务平台已初步建立,并进行试运行服务;风能、太阳能预报订正等关键技术研发也在如火如荼进行中;“中国风电预报体系”研究也已经起步,朝着中国特色风能预报服务体系发展。   

  此外,中国气象局开发的风电功率预报系统也在逐步发展中。风电场每5分钟需更新一次未来4小时的风电功率预报,每天更新一次或两次未来24小时的风电功率预报,能够有效提高风电的电能品质。该系统在甘肃、陕西、宁夏、黑龙江、云南、安徽等典型气候区得到应用,并在此基础上推动风能数值天气预报和功率预报技术的持续发展。

  新能源服务以用户为导向

  在湖北省气象服务中心副主任陈正洪的名片上,还有另外一个让人注意的头衔,是湖北省气象能源技术开发中心副主任,他指着名片背后的“业务范围”告诉记者,随着低碳产业的发展,气象部门除了提供专业气象服务和公共气象服务,能源气象服务已经成为工作重点之一。

  湖北省长期处于“缺煤、少油、乏气”的困扰中,开发新能源作为突破经济发展瓶颈的契机,近年来风头正劲。而风电企业要开发风能资源立项的前提就是气象部门的评估报告,需要气象部门做大量的前期探测工作和后期服务工作。

  “我们专业服务的第一要义就是紧密围绕客户。”赵东告诉记者,每一个项目的进行都经过了和客户的多次沟通,“客户全程参与,中国气象局在客户需求的基础上进行论证,几十页的方案大多经过十多次修改,直到客户满意。”

  “合肥光伏电站项目是以安徽省气象局编写的《合肥市太阳能资源评估报告》为依据建成的。光伏电站顺利实现并网发电离不开气象部门专家、学者的智慧和心血。”合肥市城乡建设委员会在给省气象局的感谢信上如是说。2011年底,作为国家“金太阳示范工程”项目的重要组成部分,合肥最大的太阳能光伏电站——阳光电源1兆瓦光伏电站顺利实现并网发电。

  赵东说:“新能源气象服务是目前市场化程度最高的气象服务,竞争最激烈,预报最精细,考核也最严格。在服务过程中还逐步突破了气象服务属地化的限制,这很可能会推动专业气象服务未来的市场化发展。”    

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