气象与风力发电

发布时间: 2020-12-31 11:19:52    来源:原创

 随着社会经济的发展,现代社会所消耗的自然资源越来越多,煤、石油等不可再生能源的储存量不断减少,对自然环境的污染和破坏也不断增大,人类开始寻找其他方式和新的清洁能源为社会生产提供能量,风力发电也借此机会慢慢地走进了人们的视野。

 我国的风力发电产业始于20世纪80年代,到如今已经发展了将近40年。风力发电的原理是利用自然风通过风扇叶片两侧的流速不同产生一个垂直于风扇叶片的力,使风扇转动,再通过变速箱将风扇与发电机相连产生电力,因此对不同地区的风能资源进行预测与掌握风的速度和方向对于风电场的选址以及后续的风力发电来说至关重要。

 近些年来,随着数值天气预报技术的不断发展,人们发现通过数值预报产品对风资源进行评估和利用是提高风力发电效率,解决弃风现象【1】的有效办法。数值预报产品可以提供准确的风场预报,为风力发电机的朝向等方面提供有力的依据。西方国家现阶段主要使用的混合型风能预测系统,就是使用数值天气预报作为输入数据,再利用历史数据进行分析、建模,预测误差相对较低。我国科研人员也提出了一种基于数值天气预报以及人工神经网络的混合型风能预测模型,该风能预测模型以风速数据为基准,对所有数据进行分级,并且按各级别进行预测。

 目前我国用于风电功率预报的数值天气预报来源较多,制作技术参差不齐。部分经济实力较雄厚的国企风电功率预报服务机构,通过投资搭建WRF模式系统来自行制作数值天气预报,但因其不具备同化实时气象观测资料的基本条件,技术研发应用能力有限,因此预报技术的进一步发展和预报准确性的提高存在较大的困难。还有部分机构直接购买或从网上下载国外的数值天气预报产品,然而这些数值天气预报的分辨率及局地化也存在明显的缺陷。

 为了提高我国的风电预报准确率,诸多气象服务公司也都在为此不断努力。南京满星数据科技有限公司致力于结合高时空分辨率模式对中长期风资源进行精准预测,用以合理规划风电场的选址,优化电网调度,从而降低弃风率,节约成本。

 

注释:

【1】弃风现象:是指在风电发展初期,风机处于正常情况下,由于当地电网接纳能力不足、风电场建设工期不匹配和风电不稳定等自身特点导致的部分风电场风机暂停的现象。

 

参考文献:

[1] 李洪涛,马志勇,芮晓明.基于数值天气预报的风能预测系统[J].中国电力,2012,45(02):64-68.

[2] https://www.docin.com/p-1775014615.html