风电发展气象先行 从资源详查到功率预报

　　从风车磨坊到帆船，再到风力发电，几千年来，作为动力的来源，风一直为人类所用。在如今气候变暖的大背景下，保护环境、节能减排更成为全世界的共同诉求。作为一种清洁能源，风力发电恰逢其时，成为世界上增长最快的发电方式。
　　风电的发展理所当然地受到气象部门的关注，从风能资源详查到发电功率预报，气象部门尽己所能，为我国风电事业做出贡献。
　　风能评估：开发的前提
　　开采石油，需要先行勘探，风虽然无处不在，但却不是每一个地方都适于发电。为了避免盲目开发，我们需要事先进行评估。
　　2015年1月28日，中国气象局风能太阳能资源中心公布《全国风能资源详查和评价报告》，得到了全国各地各高度层上不同等级的风能资源图谱和技术可开发量。这一成果为全国风电开发的规划和风电场选址提供了重要的基础依据。
　　在此之前，气象部门已多次针对风能资源开展普查和详查。如何评估风能资源的位置、区域范围和储量？积累了无数气象观测资料的气象部门有自己的绝招。
　　第一招叫做资料分析，这包括气象站的历史观测资料，也包括测风塔的观测资料。技术人员剔除周围建筑物等无关因素的影响，订正观测资料，根据地形地表条件计算风速，再基于风速计算出风功率的分布。
　　观测站提供了地面表层10米高的数据，但风机轮毂往往位于50米以上的空中，于是气象部门建成了由400座测风塔组成的全国风能资源观测网，利用测风塔观测风场情况，以得出更为真实有效的数据。
　　第二招叫做数值模拟，和数值天气预报的原理相同，气象部门将数据导入数值模拟系统中，还原出整个风场的情况，进一步提升风能资源评估的精确度。
　　这样一来，利用气象部门得出的风能资源分布情况，风电行业的开发商们就可以放心大胆地投资、建设风机了。
　　风电功率预报：提高稳定性　　
　　这些年来，风能资源评估不断进行，风电开发也是节节走高。不过，发展的同时也面临着困难。
　　电力是一种特殊的能源，石油、煤炭可以大量囤积，而电网则需要供需的动态平衡，需要高度的稳定性，这就对风电的利用提出了挑战。
　　风是任性的，它的速度时刻在发生变化，这就导致它的输出并不完全稳定。中国气象局风能太阳能资源中心副主任杨振斌介绍，“风电具有随机性、间歇性、波动性特点，而电网的安全稳定运行要求电源出力稳定、可控，如果局部电网100份电力当中只有1份是风电，那风电对电网的影响是微不足道的，但是100份里头有20份风电的话，一旦天气在较短的时间内由大风转为小风、甚至静风，而其他的电源又无法在相应的时间内补充上来，就给电网稳定运行带来困难，会影响电力系统的安全性。”
　　这样的特性导致风电难以被电网大量接纳，进而导致弃风（指风机虽已装机却未用于发电）问题，而解决这一问题还需要风电功率预报来帮忙。
　　风电功率预报能够提高风电的可预见性，电网可以明确区域内风电发电预期，从而科学制定发电计划，进行电力调度。而风电场开发企业也可以利用风电预报选择风力较小的天气合理安排风电机组设备的检修，尽可能减少因风电机组检修无法发电带来的发电量损失。
　　风电弃风抵消增长的隐忧
　　张博庭
　　清洁、环保、绿色，这是加诸风力发电之上的美好光环。如今，我国风电行业发展势头迅猛，装机容量不断提升。2014年，其投资规模首度超越了火电。不过，在风电繁荣的表象下，我们应当注意到产能过剩的隐忧：许多风机吊装完成后，并没有发挥它的产能，而是迫于市场现状，不得不停止转动。
　　截至2014年年底，我国并网风电装机容量为9637万千瓦，占全球风电装机的四分之一，风电发电量达到1534亿千瓦时。中国风能协会日前公布了2014年的风机吊装容量成绩单：新增风电出厂吊装容量2335.05万千瓦，较2013年增长45.1%，创历史新高。
　　与上述“增长”数据相比，我国风电的利用小时数却在大幅下降。2014年我国并网风电设备平均利用小时1893小时，同比减少181小时，黑龙江、吉林、辽宁以及甘肃等地风电平均利用小时均低于1900小时盈亏平衡点，其中吉林仅为1501小时。2014年我国弃风率达到8%。远超5%的合理区间。