能源与气象的“大婚时代”

如果你驾新能源汽车上班，不仅能节省不断攀升的昂贵油费，而且一定会被身边的朋友誉为节能减排的先锋模范。

如今，“新能源”成为一个炙手可热的名词，越来越得到大众认可。近年来，风能、太阳能成为应用最广泛的新能源，并且逐步应用于百姓生产、生活，风能、太阳能发电和太阳能热水器等比比皆是。

我国新能源开发潜力如何?新能源的开发利用需要哪些气象服务?未来将怎样发展?记者带你走近新能源。

气象能源时代悄然来临

新能源是指现代被人类研究并开发利用的能源，包括风能、太阳能、生物质能、核能、地热能、海洋能等。

风能、太阳能是风和太阳辐射形成的能源，称为气象能源。水能、生物能、波浪能、浅层地热能也与气象息息相关，属于气象次生能源。

因此，气象能源广义上可以分为三大类，风能、太阳能和气象次生能源。

世界最大的能源公司BP集团发布报告称：2009年年末，仅用石油、天然气、煤等化石能源，全球探明储量可用60.8年。而新能源相当于化石能源探明储量的50倍。

在2010年上海世博会上，放置在世界气象馆一个印有“风力发电10度≈减排8.6公斤二氧化碳”的巨大气球让人记忆犹新。气象能源利用，排放二氧化碳最少，排放污染物最少。可以认为，在人类大规模应用核聚变之前，气象能源是潜力最大、最理想的能源。

近些年，风能、太阳能已经成为利用率增长最快的能源。数据显示，1971年至2010年，全球太阳能平均利用率增长30%、风能增长45%。

在我国，风能、太阳能资源开发潜力巨大。中国气象局风能太阳能资源评估中心高级工程师陶树旺介绍说，我国全年接收到的太阳总辐射量相当于17000亿吨标准煤，与同纬度的其他国家相比，除四川盆地及其毗邻地区外，绝大多数地区的太阳能资源相当丰富，特别是青藏高原的太阳能资源尤为丰富。风能资源主要分布在内蒙古、新疆、甘肃河西走廊及东北和华北的部分地区。它与东南沿海海岸，被称为两大风能资源丰富带，正在进行大规模开发。

做新能源的勘探队和护航者

2009年11月，西藏。几个工程技术人员克服零下十几摄氏度的严寒、大风和严重缺氧，对西藏境内3座风塔的垂直度、地基强度等数据进行初步测试。他们是西藏自治区气象局的工作人员。通过收集观测数据可以全面掌握西藏风能资源的状况和变化规律，加快新能源开发利用的步伐。

影响新能源的气象因素众多，比如，云量的空间分布、气溶胶、极端温度、特强沙尘暴等都会对太阳能利用产生影响。

从上世纪70年代起，中国气象局就开始了风能资源普查工作。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、吉林、江苏沿海、蒙东、蒙西等7个千万千瓦级风电基地的规划和建设，提供较为翔实、有力的信息支持。目前看来，这7个千万千瓦级风电基地的建设，对我国风电开发计划影响巨大。

如陶树旺所说，资源评估和气候背景分析是开发风能和太阳能资源的重要前提和基础。开发利用风能和太阳能要以各地的资源条件和气象条件为依据，采用不同的策略有针对性地进行开发。气象部门把自己定位成新能源的“勘探队”和“侦察兵”，也是能源建设和维护的“护航者”。

事实上，在新能源开发利用的整个生命周期中，气象部门都可以提供服务。未来一小时吹进某地区的风有多大，对风电接入电网的安全有何影响，风电企业应该采取哪些措施应对?为了解决这些问题，中国气象局在风电功率预报上派出“重兵”为风电企业捕捉未来“风”云。

中国气象局公共气象服务中心资源与环境气象室副主任杨振斌告诉记者，风电功率预报就是通过预报未来的风速，演算出能发出多少电。调度部门根据可能发出的电量进行产电调度。如果预估风能发电富余，在保证供需平衡的同时，就可以适当减少火力发电，从而减少浪费和污染。

此外，在台风、沙尘暴等灾害性天气来临前，气象部门可以提出有针对性的、科学的应对方案，为新能源开发利用保驾护航。

用新能源理念代替拉闸限电式减排

去年，安徽省全椒县为完成“十一五”减排任务，在全县范围内施行限电断电，居民用电、政府机关用电、交通信号灯及路灯全部在限电范围内。甚至医院白天和晚上都分时段停电，遇到需要做手术等紧急情况时，院方只能用发电机发电。[page]

这条新闻轰动一时，而“拉闸限电”的城市并不只是个案，很多城市不得不采用此办法，达到节能减排的指标。

如果去敦煌，你可以看到沙漠里规模庞大的太阳能光板方阵，闪烁着“新能源示范城建设·节能减排”的理念。

今年，甘肃省敦煌市成为我国首个“太阳城”。按照《敦煌新能源城市发展规划》，到2013年，敦煌太阳能和风能资源综合开发利用量将达到城市能源消费总量的98%。今后，不仅能够实现能源需求全部采用当地太阳能和风能等可再生能源解决，而且可以向其他地区输出可再生能源。

“示范城建成，就可以利用太阳能发电，集中供热，莫高窟等景区与敦煌市区以电动汽车连接，城市公交、景观灯都将使用太阳能等新能源所发的电。”敦煌市委书记孙玉龙说，“居民将用太阳能热水、取暖、照明。”

杨振斌强调：“用新能源理念开发城区，还是一条带动区域经济发展的链条，能给当地的居民增加就业的机会，达到双赢。”

未来5年，中国将建设100座新能源城市，着力推进交通、建筑和照明节能，推广太阳能光热一体化建设，提高清洁能源在能源消费总量中的比重。

但这必须要在科学指导的前提之下进行。中国气象局风能太阳能资源评估中心博士赵东说，“新能源理念”必须考虑这个城市的资源条件、气象条件等多方面的因素。应全盘研究城市发电与消费的关系，思考环境能否得到改善，能不能给居民带来实际利益等问题。

“大胆想象”嫁接新能源

1968年，美国科学家彼得·格拉赛(PeterGlaser)首先提出了建造空间太阳能电站的构想，其基本思路是：将无比巨大的太阳能电池阵放置在地球轨道上，组成太阳能发电站，将取之不尽、用之不竭的太阳能转化成电能，然后将电能转化成微波能，并利用微波或无线技术传输到地球。

如果是这样，无论刮风下雨，太阳能都能24小时不间断供应。美国、日本、欧洲都在积极研制，这就必须克服航天、卫星、空间太阳能转化等技术难题，解决高额的经济成本，还要避免对空间环境的破坏。

目前，我国空间太阳能电站研究刚刚起步。在中国空间技术研究院主办的空间太阳能电站发展技术全国研讨会上，与会专家提出了我国空间太阳能电站发展“路线图”。未来40年，可能研制我国第一个商业化空间太阳能电站系统，实现空间太阳能电站商业化运行。

如果你敢想，将有更多的领域、资源嫁接新能源。你一定见过风能发电的风车，一排排拔地而起、迎风而建，但现有的风能发电只能收集100米左右近地面的风能。如果将这些风能发电设备移入空中，将会有更多的风能供利用。科学家预计，2020年，巨大的空中风电系留气球空中风机、放风筝、旋转木马都能将几百米外的风能传到地面发电。

可再生能源技术开发量远远超过目前包括大多数地区在内的全球能源供应需求。据研究，目前，全球仅有不足2.5%的可再生能源技术开发量得到利用。

今年5月，政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《可再生能源与减缓气候变化特别报告》指出，2050年，可再生能源对低碳能源的贡献将超过核能以及采用碳捕获和储存技术的化石能源。如果有正确的政策保障，到本世纪中叶，可再生能源将成为主要能源，并能满足15%至80%的全球能源需求。