中國風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng):大山谷山脊、淺山丘陵、海陸交界處、湖陸山地、近海群島、沿海山地……處于不同的地形條件下,風(fēng)的變化如何?怎樣去準(zhǔn)確捕捉風(fēng)的細(xì)微差異?
在幾年時間里,科研人員的腳步先后跋涉在江蘇、新疆、內(nèi)蒙古、甘肅多地,建立起涵蓋上述六類典型復(fù)雜地形的風(fēng)電場邊界層觀測數(shù)據(jù)庫,用詳實的數(shù)據(jù)和科學(xué)的方法揭示出我國這六類典型復(fù)雜地形下近地層大氣風(fēng)的特性,并為數(shù)值模式在不同類型下墊面的邊界條件優(yōu)化及風(fēng)場預(yù)報結(jié)果的統(tǒng)計訂正提供了重要的依據(jù)。
這是公益性行業(yè)(氣象)科研專項“復(fù)雜地形風(fēng)能預(yù)報技術(shù)研究”的重要研究成果。日前,在中國氣象局科技與氣候變化司組織的驗收會上,專家組對該項目給予了充分肯定。項目在公共氣象服務(wù)中心和多個省級氣象部門實現(xiàn)了業(yè)務(wù)化應(yīng)用,使近地層風(fēng)預(yù)報準(zhǔn)確率比模式預(yù)報平均提高了6%至8%。
據(jù)該項目負(fù)責(zé)人宋麗莉介紹,風(fēng)能預(yù)報業(yè)務(wù)是我國風(fēng)能資源開發(fā)利用過程中的重要環(huán)節(jié),對電網(wǎng)有效消納(處理和容納)風(fēng)電起著積極的作用。該項目與國家級風(fēng)能預(yù)報技術(shù)研發(fā)、業(yè)務(wù)建立、服務(wù)開展等同步進(jìn)行,研究過程、思路、成果表達(dá)等緊扣業(yè)務(wù)技術(shù)發(fā)展急需解決的關(guān)鍵技術(shù)需求,獲得的階段研究成果在業(yè)務(wù)中試驗應(yīng)用、實踐檢驗、再優(yōu)化開發(fā),最終在業(yè)務(wù)和服務(wù)以及對試點省風(fēng)能預(yù)報服務(wù)開展中發(fā)揮作用。
值得一提的是,項目在研究過程中,首次將“集合”的理念引入到風(fēng)電場風(fēng)速預(yù)報訂正中,找到不同統(tǒng)計方法應(yīng)對地形條件或天氣系統(tǒng)條件的適用性,挑選最佳方案,進(jìn)而提高預(yù)報準(zhǔn)確率。目前,風(fēng)電場風(fēng)速模式預(yù)報結(jié)果的集合訂正技術(shù)已在中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心的風(fēng)電預(yù)報業(yè)務(wù)平臺上業(yè)務(wù)運行,集成訂正預(yù)報在單一方法訂正基礎(chǔ)上精度可再提高2%左右,取得了較顯著的經(jīng)濟(jì)、社會效益。
結(jié)合風(fēng)電行業(yè)關(guān)注的預(yù)報服務(wù)重點,該項目還建立了風(fēng)電場風(fēng)速預(yù)報效果檢驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)已應(yīng)用于中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評估中心的風(fēng)電預(yù)報業(yè)務(wù)中,針對風(fēng)電預(yù)報系統(tǒng)不同分辨率的風(fēng)速預(yù)報結(jié)果開展檢驗,檢驗結(jié)論及分析數(shù)據(jù)對各區(qū)域和各種地形下訂正業(yè)務(wù)的建立起到了基礎(chǔ)支撐作用。
項目還在WRF模式(Weather Research and Forecasting 天氣研究和預(yù)測)與湖泊模式的耦合試驗方面進(jìn)行了創(chuàng)新探索,利用鄱陽湖降水和風(fēng)觀測資料評估了該耦合模式對降水和風(fēng)場的模擬能力。結(jié)果表明,該耦合模式對大型湖泊下墊面條件具有較好的模擬能力,對風(fēng)場預(yù)報能力有所提高,尤其對12-25米/秒的大風(fēng),預(yù)報準(zhǔn)確率大大提高。此外,還建立了基于GRAPES系統(tǒng)(Global/Regional Assimilation and PrEdiction System 全球/區(qū)域同化預(yù)報系統(tǒng))的華南地區(qū)1千米分辨率風(fēng)場精細(xì)預(yù)報系統(tǒng),可為華南地區(qū)風(fēng)電場提供預(yù)報服務(wù);優(yōu)化風(fēng)電場功率預(yù)報模型,有效提高了風(fēng)電預(yù)報業(yè)務(wù)技術(shù)水平。
該項目由廣東省氣候中心承擔(dān),中國氣象局公共氣象服務(wù)中心、中國氣象科學(xué)研究院、中國水電工程顧問集團(tuán)公司及新疆、江蘇、內(nèi)蒙古、山東等省(自治區(qū))氣候中心共十余家單位協(xié)作完成。