風能開發(fā)中的幾個關(guān)鍵科學問題

    “總之，我們的目的是要真正實現(xiàn)多尺度的風場模擬和預報，這也是我們要攻克的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。”胡非說。
    極端氣候?qū)︼L能開發(fā)的影響
    “2003年13號臺風‘杜鵑’、2006年1號臺風‘珍珠’和8號臺風‘桑美’分別造成了廣東汕尾紅海灣風電場、南澳風電場和浙江蒼南鶴頂山風電場的風機嚴重損毀。”談到極端天氣氣候?qū)︼L能資源開發(fā)的影響時，羅勇說，以前，在設(shè)計風電場的時候，對極端天氣氣候的影響討論不多，例如東南沿海的臺風究竟有多強，會對風電場造成多大的影響。現(xiàn)在這些問題卻成為風能資源開發(fā)必須首先解決的關(guān)鍵問題，尤其要考慮極端天氣或氣象災(zāi)害的影響，如強沙塵暴、強風、強臺風、覆冰、雷擊等。
    胡非同樣指出，如何根據(jù)極端氣候環(huán)境條件指導風電場建設(shè)的宏觀布局和重點地區(qū)，如何科學評估不同地區(qū)風電場建設(shè)的氣候風險（主要是因極端氣候環(huán)境條件對風電場造成破壞的幾率）是目前風能開發(fā)中的重要科學問題。例如，熱帶氣旋、龍卷風、爆發(fā)性溫帶氣旋、低溫、風暴潮、海冰等惡劣氣候環(huán)境會嚴重影響風電場的安全運營，其中熱帶氣旋的影響最甚。
    胡非舉例說，目前，對大氣邊界層中風機高度范圍內(nèi)的熱帶氣旋風特性仍缺乏深入的了解，不能為沿岸和近海風電場設(shè)計提供可靠的空氣動力學參數(shù)，風電場規(guī)劃和建設(shè)缺乏氣候風險分析依據(jù)。
    “在全球氣候變化的大背景下，只有在科學認識中國風能資源的過去變化事實及其成因，并對未來可能的變化趨勢作出較為準確的預測的基礎(chǔ)上，才能實現(xiàn)中國風能資源的大規(guī)模可持續(xù)開發(fā)利用，為風電場的宏觀布局和微觀選址提供科學依據(jù)。如，中國的風能資源過去是如何變化的？未來演變趨勢如何？能否可持續(xù)地利用？”胡非說。
    風能資源監(jiān)測和預報系統(tǒng)
    由于風能的廣泛利用，越來越多的風電企業(yè)需要準確的預報服務(wù)。風電企業(yè)對風能短期預報的需求是：需要發(fā)電量的預報而不是風速的預報；提前一天發(fā)布36～48小時內(nèi)的逐時預報；給出預報可信度；提前幾天的中期預報對規(guī)劃和管理維護十分重要。
    “現(xiàn)在的天氣和氣候模式基本上都還不能對風電場尺度的風速分布作出精細的預報。”胡非說，要大規(guī)模建設(shè)風力發(fā)電場必須提高已建風電場的風電量短期預報水平。
    羅勇也指出，由于電網(wǎng)電力調(diào)度的需要，風電上網(wǎng)需要估計其可發(fā)電量。在這方面，中國現(xiàn)有的風電場主要是根據(jù)天氣預報結(jié)合當?shù)氐臍夂驐l件開展了一些風電預報工作。2006年6月，中國氣象局成立風能太陽能資源評估中心。該中心已開始做一些風電量預報方面的工作。“我們正在和兩個風電場合作作一些風電量預報系統(tǒng)的建設(shè)和開發(fā)。”