气象能源的服务与发展1

气象能源论文作业 题目气象能源服务发展与建议气象能源服务发展与建议 组员20152283400 李鹏生、20152283401 毕辉 20152283402 曹峰、20152283405 黄贤存 二○一六年三月二○一六年三月 气象能源的服务发展与建议气象能源的服务发展与建议 摘要摘要在全球能源紧缺与气候变化的背景下， 对清洁、可再生的气象能源的开发利用受到各 国的普遍重视。 本文基于对全球及我国风电产业发展现状及未来趋势的分析， 指出了气象服 务[1]对气象能源开发利用产业健康发展的重要意义，提出了风电产业的气象属性[2]，并在阐 述我国新疆风电发展现状及前景的基础上，针对当前行业内存在的主要问题提出了政策建 议。 关键词关键词气象能源;能源气象;服务;对策 AbstractAbstractUnder the background of global energy shortage and climate change, the development and utilization of clean and renewable energy sources have been paid more and more attention by many countries. This paper based on the analysis of global and China wind power industry development present situation and the future trend. It is pointed out that the weather service meteorological energy development and utilization of the industry, the healthy development of the important significance of the proposed wind power industry, meteorological properties, and in this paper based on the xinjiang of the development of energy and meteorological services in China, according to themain problems existing inthe current industry putforward policy recommendations. KeywordsKeywords Meteorological energy; Energy Meteorology; Service; countermeasure 0 引言 风能、太阳能等可再生能源都是重要的气象能源。 在能源紧缺与气候变化的背景下， 对 清洁、 可再生的气象能源的开发利用受到各国的普遍重视。 但是由于气象能源具有不稳定的 特点，其发展也受到很大制约。 为解决这一问题， 能源气象服务这一新的气象服务领域应运 而生并在蓬勃发展中。 本文以风电为气象能源的代表， 阐述了能源气象服务主要方向及重要 意义，并针对当前存在的主要问题提出初步的建议。 1 风电发展现状及趋势 近年来，全球风电产业呈现出爆发式增长态势。 截至 2010 年底，全球风电累计装机约 2 亿千瓦，其中中国累计装机超过 4400 万千瓦，占全球的五分之一强，居世界第一。 为实 现我国政府承诺的 2020 年非化石能源达到一次能源消费 15的目标[3]，开发利用清洁可 再生能源已经被纳入国家能源发展战略，未来若干年内清洁可再生能源将有更大规模的发 展。 从风力发电量在本地区全部用电量所占比例（以下简称风电占比 [4]）来看，中国与风电 发达国家相比还有较大的差距。 相关统计数据显示， 全球风电在国家电力供应中占比最高的 国家是丹麦，约为 20，西班牙约为 16，德国约为 7，美国不到 2，中国仅为 1.2 左右。 未来受能源紧缺和应对气候变化政策影响， 风能等清洁可再生能源在全球能源结构中 的比例将进一步增加，风电的重要性也将进一步凸显。据预测，到2050 年，全球风电占比 将达 12，其中德国、丹麦等欧盟国家将达到 50，届时，我国的风电占比也会有大幅的 提升，这必然会进一步加剧我国电网对风电的消纳压力。 2 风电产业的气象属性 风电是一种气象能源，它来源于气象，也必然受到气象条件的影响。 “风电不稳定”主 要是由“风不稳定”所造成的，因此风电不稳定问题既是一个电力问题，更是气象问题，归 根结底是气象问题。 为解决风电不稳定的问题， 能源气象服务作为一个新的气象服务领域应 运而生，并正在蓬勃发展中，这同时也催生了一个新的学科能源气象学 [5]。风的形成受 天气气候背景、地形、海陆分布等多种自然因素的作用， 存在很强的时空变化，因此风的不 稳定在时间和空间上的表现都很突出。 风在时间上的不稳定主要表现为间歇性 （风时有时无） 和波动性（风时大时小） ，在空间上的不稳定主要表现为区域性（不同气候区，风能差异大） 和局地性（一定的地域范围，风能差异大） 。以日变化为例，陆地上风能一般在白天大于晚 间， 最大在午后， 最小在凌晨， 海洋上恰好相反， 最大一般出现在 02 时， 最小出现在 20-21 时。在复杂地形下，风的不稳定性更加突出，山谷风、坡风、湖陆风、江陆风、隘口大风等 都是其具体的表现形式。 “风电设备在气象灾害面前的脆弱性” 是造成风电不稳定的又一重要原因。 由于风电场 及输电线路普遍设置在空旷的自然环境中，在灾害性天气面前具有一定的脆弱性 [6]。具体来 看，灾害性天气不仅会对风电场设备造成损坏， 同时还会通过电量的剧烈变化冲击电网， 影 响电网安全。台风、龙卷风、低温、冰冻、雷电、暴雨、冰雹和沙尘暴等都会对风电场及电 网的安全造成影响。此外，气象条件还会影响风机及电网输电线路的维护检修。 总之， 气象的影响贯穿风电场建设运行的始终， 风电发展所面临的问题都具有很强的气 象属性，在很大程度上属于气象问题。 气象的问题也只能用气象的技术加以解决， 因此科学 及时的气象服务对于风电健康发展具有重要的基础性意义[7]。 3 能源气象服务的主要内容 气象服务可以贯穿风电场建设和运行的整个周期，具体有四个方面的服务内容[8]。 资源观测与评估。 风能资源观测和评估的主要任务是摸清风能资源量值、 分布状况和时 空变化特点， 为分析和寻找适合建设风电场的区域、 各级政府部门及风能资源开发相关决策 者制定风电发展规划、建设风电场提供科学依据。 准确、客观的进行风能资源评估对风电场 选址、风机选型、风电场设计具有重要意义。 气象风险评价。风电场建设不仅要考虑风能资源条件，而且要考虑各种气象风险 [9]。气 象风险评价的主要任务是在最大限度的利用好风能资源的前提条件下， 通过对潜在气象风险 的分析，尽可能地规避和适应气象灾害， 这对于风电场选址、风电机组选型、风电场安全运 营都具有重要指导意义。 风电功率预报。 风电功率预报的