劲风成就风能之美

风能开发的重要性已无可争议。目前，风能已是我国最具大规模开发利用前景的新能源。

中国工程院可再生能源专项风能组副组长、中国工程院院士、天气动力和数值预报专家李泽椿表示，将先进的探测手段和数值模拟与预报技术应用于风能资源的评估与预测，我国风能资源开发和利用的空间还会更大。

早在去年年底的哥本哈根会议之前，温家宝总理在视察中国气象局时，就曾对全国风能详查工作给予高度关注，并称 “这可以作为将来风能资源开发利用的科学依据。”

那么，气象 “劲风”到底是如何成就风能之美的呢？未来几年，哪些关键性气象科学问题的解决将会提升风能开发和利用的空间呢？

详查——宏观决策之依据

我国陆地50米高度上达到3级风能资源的潜在开发量大约是23.8亿千瓦；近海水深5米～25米区域50米高度层达到3级以上风能资源的潜在开发量约为2亿千瓦。这是中国气象局于2009年12月发布的权威数据，替代了沿用多年的我国10米高度风能资源2.53亿千瓦的“概念”。

各有关部门及行业的专家认为，2009年的风能资源详查阶段性评估结论，可作为风电规划、风电建设项目立项的基本依据，对促进我国风电产业健康有序发展具有重要的参考作用。

中国气象局风能太阳能资源评估中心研究员朱蓉介绍说，依靠数值模拟技术，我们可以对离地面任意高度上的风能资源做精细化评估，从而对我国的风能资源储量有了全新的认识，我国的风能资源陆上大于海上，随着风电技术的提高，越来越多的风能资源可以得到开发利用。

自 20世纪 80年代到 2006年，中国气象局曾组织过3次全国风能资源普查，初步探明了我国风能资源宏观分布情况，为国家风电发展规划的制定提供了基础信息。3次风能资源普查工作在不同的历史时期和当时的技术条件下为我国风电事业发展提供了有力的支撑。

“未来中国将坚定地发展风能等清洁能源，进一步推进各地的节能减排工作。风能产业发展的规划和布局的基本依据是准确的风能资源普查结果。 ”中国气象局风能太阳能资源评估中心研究员薛桁表示。

监测预报——风电发展的基石

中国气象局风能太阳能资源评估中心主任肖子牛称，在最新的风能资源详查项目的带动下，我国已建成由400座测风塔组成、遍布31个省（自治区、直辖市）的高达120米的多层次风能资源专业观测网，突破了以往气象站测风仅有10米高度的限制，每天获取的观测数据可为以数值模拟技术为基础的、科学的风能资源监测评估提供验证资料。

据介绍，每天风能资源专业观测网的测风数据都通过全国各省市气象局汇入国家气象信息中心的风能资源数据库，数据库中还将存入数值模拟得到的全国主要风能资源丰富区每平方公里一组的、从距地面1米到150米的风能参数值，这些数据、信息可以为风电功率预报提供很大的帮助。

随着 《可再生能源法》及其配套政策的制定和实施，作为重要的可再生能源，风能资源的开发利用近年来在我国发展迅速，全国总装机容量连续4年实现翻番，到2009年年底达到2580.5万千瓦。肖子牛说，开展风电功率预测，可以使电力调度部门根据预测结果，对电力生产和调度作出更为合理有效的计划安排，是解决大规模风电接入后电网调度问题的有效措施之一。

“准确地对各风电场的风电功率进行预测，成为保证电网安全稳定运行的关键问题。 ”李泽椿表示，气象部门在数值天气预报方面的独特技术优势，将会推进风电功率短期预报技术发展，为电网的运行调度提供服务保障。

据中国气象局风能太阳能资源评估中心主任工程师陶树旺介绍，过去少数风电场开展的风电功率预报主要是基于当地气象部门的天气预报，或者是根据经验来推断的，由于方法简单、精度不高，满足不了实际需求。中国气象局风能太阳能资源评估中心自2006年就开始对风电功率预报进行研究，探索建立风电功率预报系统，以提供较为准确的预报。目前，全国已有10余个地方气象部门正在开展风电功率预报的试验研究。

中国气象局已要求各地高度重视风电功率预报工作；加强风电功率预报业务的科学设计和有效组织，在利用气象部门的优势搞好能力建设的同时，加强与风电行业的沟通、合作，积极开展服务；积极探索有利于专业气象服务发展的有效运行机制，将风电功率预报作为深入开展专业气象服务的切入点；加快推进风电功率预报业务能力建设，尽快形成服务能力，按照边研究、边开发、边应用的思路，不断提高服务能力。

未来——气象部门将大有作为

如何针对中国的风况建设风场？如何针对中国的风况制造出适合的风机？中国可再生能源学会风能专业委员会副主任施鹏飞指出，必须先测风，把中国的资源调查清楚，然后才能谈风电发展。了解风本身的规律，才能设计出符合中国风力条件的机组。

朱蓉认为，必须建立一套科学而又完备的风能资源评估体系；必须依托于数值模拟、GIS分析以及卫星反演等先进技术手段，进一步提升风能监测和预报精度，提高对风电场运行和电网调度的服务保障能力；必须全面评估风能资源在气候变化背景下的长期变化趋势。

中国气象局已建立了适用于我国地形和气候特点的风能资源评估精细化数值模式系统，具备了开展高分辨率、立体化风能资源评估能力。但该系统在模拟我国区域风能资源时空分布状况等方面仍然有提升的空间。

目前，风电企业对风能短期预报需求是：提前一天发布36小时～48小时内的逐时发电量预报，并给出预报可信度。有专家认为，风能预测需要多方面的信息作为支撑。建立专门服务于风电场风电上网调配的风能资源监测、预报系统，需要气象部门和风电场及电网方面进行深度合作。

事实上，风电开发利用之路的不平坦，还有来自天气气候本身的 “麻烦”。极端天气气候对风能资源开发的影响越来越明显。例如，破坏性台风发生概率是多少，究竟选择抗风强度多少的风机，过度防范又会造成浪费，这些问题已经成为风能资源开发必须解决的关键问题。
不仅如此，海上的风电开发也给气象部门留下多道难题。风机制造业如何适应我国近海的气候特点，特别是根据热带气旋的气候特点设计和制造风机；风电开发商在我国东南沿岸和近海进行风电场开发时，如何根据台风的极端风况选择适合的机型……

伴着这一连串的问号的是无数之多的希望。

未来几年，中国气象局将根据我国风电发展的需求，不断深化和细化风能资源评估工作，加强风电开发技术标准体系建设，使风能资源评估结果在国家及各省风能资源开发利用的宏观规划、风电场建设及运行管理等工作中得到有效应用。

“而这一切注定，在目前国家经济转型时期，气象部门在能源战略与发展中必将大有可为。”李泽椿说。