中國儲能網(wǎng)訊：7月3日，在7月3日上海國際海上風(fēng)電及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈大會“海上風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)”專場，國家氣候中心研究員張秀芝介紹了國家氣候中心在海上風(fēng)電領(lǐng)域的研究成果。北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)整理現(xiàn)場內(nèi)容如下：
【張秀芝】：大家下午好。我今天大概是三個問題，因為給我的時間是20分鐘，所以我把后面的兩個問題也刪掉了，因為講不透索性就不要講了。
今天首先介紹一下國家氣候中心最近幾年做的事情。我為什么現(xiàn)在講這個事情呢?因為從今年的4月份開始，中國氣象局給國家氣候中心重新下達了命令，我們要針對風(fēng)電開發(fā)這方面做一些前端研究。大家知道我們原來的太陽能評估中心主體移到了另外一個中心，他們的重心移到一些服務(wù)方面的東西。我們是對前面的一些基礎(chǔ)性的問題進行研究。我想談一談最近關(guān)于海上我們做了一些什么事，我們未來還想做什么事。如果感興趣的話，或者你有具體的問題可以跟我們聯(lián)系，我們可以做下去。
第二個問題和第三個問題是什么問題呢?我陸陸續(xù)續(xù)碰到了很多業(yè)主、主機商、部件商也給我提很多問題。比如說有的隨著氣候變化，氣球在變暖，我們的臺風(fēng)越來越強，越來越多，問我是不是這樣。我難以回答你一個準確，而且我在這種場地跟你講，我又沒法兒把全中國講清楚。我只能拿一個海區(qū)作為一個例子來講。還有一個我們的風(fēng)電技術(shù)，我們跟歐洲的風(fēng)況是不一樣的，我們應(yīng)該怎么樣面對中國的風(fēng)資源。另外一個大家做可研的時候五花八門的，對這個風(fēng)速到底去幾年平均多少年是代表年，幅度有多大是合理的。這些問題很困擾大家，所以我對這些問題集中的把類似像答疑一樣的，我做的一些結(jié)果和我的看法提出來，希望對大家有所收獲。
首先介紹一下我們這幾年做了什么?08年到09年其中做了兩個課題，是關(guān)于歐盟項目跟海上有關(guān)的，一個是開發(fā)指南，一個是臺風(fēng)對電力的影響。我們出了兩本書，我也覺得很遺憾。因為歐盟項目要求的時間非常非常的緊，這本書里面我現(xiàn)在都覺得有些地方是太急躁了，做的比較粗一點，我現(xiàn)在把計劃這兩本書合在一起再版，把我最近幾年新的結(jié)果、新的體會加進去。這里面成果就不講了，因為都在這兩本書了，可能大家都買過，我也在不同的場合都送過。
另外一個就是我們現(xiàn)在執(zhí)行了兩個科技部的項目，跟終端合作的項目。這個跟海上也有關(guān)系，跟臺風(fēng)也有關(guān)系。第二個項目，朱容(音)總公共服務(wù)中心回到了國家氣候中心。所以現(xiàn)在國家氣候中心的力量，為什么國家把前端研究的這一塊壓到我們這邊來，跟他回來，我們兩個人帶著各自的團隊集中起來做了一些事。他這部分主要用三個衛(wèi)星資料和模式合在一起來做了一個海上的風(fēng)資源評估的一個建議做的更好更細的工作。這個工作在明年年底才結(jié)束，這是他中間的一些結(jié)果，這就是他一個過程，這三種不同的衛(wèi)星資料，通過把這個衛(wèi)星資料放到模式里面，跟模式的結(jié)果進行同化，最后得到一個更合理更細近海的風(fēng)資源。
我們最近也做了幾個關(guān)于業(yè)主方面委托，關(guān)于臺風(fēng)對廣東風(fēng)電開發(fā)的影響。因為廣東的規(guī)劃出來之后，他們做了一個對廣東整個規(guī)劃區(qū)域里的臺風(fēng)狀況做了一些分析。因為中海油的油田集中在渤海灣和北部灣，這兩個灣相對來小一點，但是他想利用他將來廢棄平臺不用徹底拆掉來做這些事。那個都是比較零散的沒有必要詳細的說，我會融入到后面的工作里面。
我們幾年重要的是用了三年的時間才做了這一件事，就是關(guān)于海上臺風(fēng)型風(fēng)電機組國標。這里面我主要是對REC標準里面一些重要的氣象參數(shù)一項一項，用我們搜集到的臺風(fēng)資料進行驗證。驗證完了以后我們得到了一些結(jié)果，就是說哪些參數(shù)在REC標準是沒有問題的，我們可以沿用在臺風(fēng)區(qū)域里面，哪幾個參數(shù)是需要修改的，我們最后得到的是這樣。我們一共收集到了22個臺風(fēng)個例，最后經(jīng)過篩選有些臺風(fēng)數(shù)據(jù)不好的，實際上經(jīng)過那里的，不太規(guī)范的臺風(fēng)摔下了，剩下了189個。189個個例一部分是屬于臺風(fēng)外圍。臺風(fēng)外圍的定義是什么呢?我這個測風(fēng)塔離臺風(fēng)100公里以外，他就是臺風(fēng)外圍，因為他方向不明顯，風(fēng)速變化也不是很顯著。
這張圖是湍流強度，這三條線分辨是我們的REC里面ABC這條曲線?；旧吓_風(fēng)外圍我們是可以滿足的。這些點子是90%的分位數(shù)，因為REC標準里面是按照湍流90%分位數(shù)的為標準的。可以看到臺風(fēng)外圍你不用管，REC里面已經(jīng)包含了。這是第一個結(jié)論。
第二個結(jié)論，他跑出去很多，這是90%的分位數(shù)這一部分就超出。這部分我們進一步分析是什么原因，什么情況下超出了?這一張分了地形，看一看是什么地形下是超出的，什么地形下不超。這是海上的，你看他不超。當然我們現(xiàn)在海上的個例不夠多，去年我收獲了5個臺風(fēng)個例沒在這里面。因為太晚了，那個加進來可能也不會改變。這兩個是平臺地形下的?；蛘呤呛＿呌蟹雷o林的也沒什么問題。有問題的就是這個，這個是丘陵，我們知道浙江、福建和廣東沿海他小山包很多，我們定義的260米以下的山因為他是低丘。超過300以上的我們認為他就是山地，沿海山地不能拿內(nèi)陸的山地幾千米去比，這樣的山地就很復(fù)雜的。這樣做下來，就是丘陵超過了，但是超過了不大。山地遠遠超過了。通過這個我們就知道山地下就會有問題，丘陵下也會部分有問題。
根據(jù)這樣一個狀態(tài)，我們統(tǒng)稱這兩種為復(fù)雜地形對原有REC標準進行了修改，這就是我們提出了一個復(fù)雜地形REC標準要使用這樣一個公式，就是說NTM模型，我們希望是這個的樣子。這個就寫進了標準里面，這個標準里面也有。
有關(guān)湍流強度的都有。我們標準里面所有設(shè)定是湍流不隨高度改變，我們都有這樣一個假定。我們會看是不是什么地形下都不改變，什么地形下改變大?這是海上，他垂直變成很小，你可以說他不太改變。這是山地，所有的山地在某一個高度風(fēng)速都有問題，就是這個高度上大概是30米到50米中間。這幾個平臺地形、丘陵變化地層湍流變化大，這個非常明顯。特別是防護林，防護林因為里下面有林子有樹，所以他湍流強調(diào)變是很自然的。這三種地形合一起拉開了，所以就是說，不同的地形下我們的標準里面定義的湍流強度不隨高度改變這個是有點問題的。這個是關(guān)于湍流強度的結(jié)果。
風(fēng)速垂直切變，我這里給出了兩組圖，70米高度和100米高度。為什么?我要給兩組圖。因為相對來講，70米都是在稍微復(fù)雜一點的地形，或者早期塔的建是70米。到后期了隨著風(fēng)機越來越大，所以后期有一些100米的就塔建起來。但是100米的塔相對來講如果山地，如果是丘陵的話，他也相對在山頂上比較平一點的，他要補的話這樣根本建不了塔的。這兩組圖給出來的結(jié)果是有差別的，100米的塔他就沒有山地了，因為山地很高的沒法建100米的塔，建起來很困難。你看這100米的塔里面，這是海上很好，他垂直變化很小，這是符合大家一致的想法。這是山地，這是丘陵，這幾組都是有變化的。這個仍然就是山地跟剛才的湍流垂直變化是一樣的。所以不同的地形下，我們的切邊系數(shù)是不一樣的。
另外一個關(guān)心的問題，因為REC標準里面是10分鐘最大風(fēng)速和3秒鐘的瞬時風(fēng)速是給了一個1.4的關(guān)系式。這里我們想大家告訴，因為臺風(fēng)條件下都是大風(fēng)了，我除掉了當中一些小風(fēng)的狀況，這個數(shù)得出是15秒以上，也就是7級風(fēng)以上的風(fēng)速下的臺風(fēng)影響下，基本上看出來整個是1.25，海上就更小一點。另外看到垂直變化，海上幾乎上下變化很小。這種規(guī)律是湍流強度和風(fēng)的垂直切邊，這種關(guān)系幾乎是不同的地形下差不多是一致的，就是說地形越復(fù)雜，他的變化也越復(fù)雜。
這就是對標準里面一些最主要的結(jié)論，說實在話，這個事情做做了三年，帶著三個人做了三整年了。非常非常的不容易，我就收集到了一兩百測風(fēng)塔的數(shù)據(jù)就費了很大的勁，好在是很多的業(yè)主非常非常的支持。有的我只要一個電話打過去，大家都非常高興的把數(shù)據(jù)給了我。在如果有有關(guān)業(yè)主在這里的話，比如龍源的，大堂的，華能的、這些業(yè)主給了我很多很的支持，非常感謝大家。因為做一個東西沒有大家的支持是很難做出來的。
另外一個關(guān)心的結(jié)果就是這個結(jié)果。大家很關(guān)心的就是REC里面的極端風(fēng)向變化是不是合理的，是不是可用在臺風(fēng)下?我們的結(jié)論是99版的給出的標準是可以的，這個就涵蓋不了。05版的有所改變，所以他有些點子就落到外面去了。
第二個結(jié)論就是風(fēng)速相干的變化，這個綠線標準里面的，所以基本上是符合的。是什么概念呢?就是說我風(fēng)速又大，方向改變一般沒那么快，風(fēng)向改變的最大的時候是在什么時候呢?就是在臺風(fēng)也經(jīng)過的時候，風(fēng)速降下來了，風(fēng)向又轉(zhuǎn)的非常的快，這個時候他是風(fēng)向改變最快的時候。但是你風(fēng)速不大了，因為在這個里面他是風(fēng)速和風(fēng)向兩個要素是控制的，所以在這個里面是不超，你要把風(fēng)速單獨拿出來看他是超的。
這是REC標準給定的一個標準，我們現(xiàn)在收集到了多少個個例?去年13年等等了幾個臺風(fēng)個例沒來得及做進去。這是前兩年的，一共有14個熱帶氣旋的個例。14個有的熱帶氣旋里面拿到好幾個個例，所以看到這里面有16個個例。這里面有15個測風(fēng)觀測到的，我很高興業(yè)主的支持，我分別在廣東和福建在業(yè)主的塔上裝了這種儀器，獲得了一些觀察個例。我拿這些個例綜合起來在16個得出了一個結(jié)論，就是陸的基本上是0.76到0.96之間，如果平均下來是0.86。海上就少了，海上因為個例也少，5個個例，做下來海上是0.78到086，5個個例平下來是0.8。所以他們的關(guān)系差不多，跟REC標準是一樣，這個問題不大。
現(xiàn)在隨著個例儀器都在塔上待著，今年剛剛過去拿到了南澳附近的臺風(fēng)又拿到了一個個例，希望今年收回幾個個例，這個是跟標準有關(guān)的結(jié)果。另外標準里面這邊還有一些東西，在這邊就沒有辦法講，只能挑一些重要的說一下。
在進入下一個議題的時候我們會未來做什么，這個沒有寫到PPT里面了，這個話怎么講呢?大家都在講感到很遺憾，說我們海上的業(yè)務(wù)可能完不成了。我覺得沒什么遺憾的，反而倒覺得這是一件好事。為什么這么說呢?前面國外兩位專家談了很多的經(jīng)驗，他們經(jīng)驗是在犯錯誤中間積累起來經(jīng)驗。對于我們來講還沒做還沒有犯錯誤，現(xiàn)在有機會慢慢的吸收人家的經(jīng)驗，少犯錯誤。這是我的看法，我不知道大家認同不認同。正因為防慢了速度所以我們有機會。你要是兩年前開始了，我前面的工作還沒出來呢，就更談不成了。我覺得前面的工作對海上風(fēng)電已經(jīng)是有用的了。
所以未來我會繼續(xù)觀測，會繼續(xù)做海上的東西。未來氣候中心給我的任務(wù)做一個海上風(fēng)電開發(fā)的氣球區(qū)劃。就是說把風(fēng)資源和海況、浪、潮、流都結(jié)合在一起，還有能見度，因為能見度也影響我們的施工的。對這些可施工的條件和風(fēng)資源放在一起做一個海上風(fēng)電的區(qū)劃來指導(dǎo)大家將來在可言，做規(guī)劃、選址這些問題。我也希望我們可以一起，因為我們是搞風(fēng)資源的，也希望一些搞施工的、搞運營的…至少給我們提一些建議，我們可以做的跟合理一些。
下面我就進行第二個議題，這個問題是這樣的。好幾個版本，7.5億，也有2.5億，2個億，到底是多少個億?這是朱容帶著他的團隊做的一個結(jié)果。但是我的觀點這個結(jié)果就做不出來，因為你有很多很多不可做的東西，到底有多少?這是一個結(jié)果，至少不是7.5億。
這個問題是想說什么呢，我們的機組，包括我們海上的風(fēng)電技術(shù)的技術(shù)和陸上都是引進了國外的。我們的風(fēng)資源是什么特點呢?我們的機組如何適應(yīng)我們的風(fēng)資源特點。通過這張圖，你看，這是一個相當于50年一遇的一張圖，年平均風(fēng)速沒有拿出來。我只想說大家關(guān)注這張圖，這張圖是相當于歐洲來講這個關(guān)系是成立的，大家看這個關(guān)系對我們來講是50年一遇和年平均風(fēng)速是5倍的關(guān)系，在我們中國來講是不是成立的?藍點是成立的，這兩個顏色是成立的。你看哪里不成立?浙江沿海、廣東沿海，福建沿海還湊合。原因就是浙江沿海一直到廣東沿海風(fēng)不大，但是50年一遇很大。年平均風(fēng)速大，我這里寫了一個福建除外。福建是50年一遇沒有這兩個大，但是年平均風(fēng)速大。所以這樣一個前提下，我們的基組你就要考慮了，不是說你什么都行。這是一個機組的問題。
第二個問題是年平均風(fēng)速，年平均風(fēng)速這句想說什么呢?還是配合我們50年一遇。另外這個匹配實際上這里的年平均風(fēng)速并不是很大，但是這里的50年一遇很大。所以跟前面那張片子是陸地沿海的，這個是海上的，海上照樣是一樣的，就說明你做海上基組時候你要注意這個問題。
現(xiàn)在我們?nèi)匀辉谡f我們的海上風(fēng)資源非常豐富，不是。我可以告訴大家，真的不是。除了福建沿海之外很豐富，年平均8.5，甚至10m/s都有的，除了他以外別的到不了。你看這一片是多少你就知道了，你看人家是什么樣的?人家是500到1000。我們是300到500，400到600，600到1000就是到這兒了，其他都不是了。所以我們不能說我們的風(fēng)資源非常豐富。這張片子想說明什么問題呢?我們相對于歐洲的風(fēng)況來講，這些區(qū)域就相當于現(xiàn)在陸地上低風(fēng)速風(fēng)場一個道理。這個比較不知道合不合適，也就是相當于那個，但是絕不是陸地上你把葉片做大就行了，絕不是這個概念。所以業(yè)主也好，主機商也好，對這個問題值得關(guān)注。我們的風(fēng)資源就是這樣一個狀況。
下面這個問題是大家反反復(fù)復(fù)問我的，就是可研評審里面有遇到很多問題。我們做季候訂正的時候，很撓頭的一件事我到底是選5年還是10年作為一個平均年來算，到底是多少年。按照WMO的標準，一個標準的季候值應(yīng)該是30年，我們風(fēng)電的標準是20年。如果要是拿20的話，你從我們的氣象站你去找去，真是不多的。好在沿海地區(qū)找了18個相對好的站來回答大家這些問題。我回答的就是用多少年比較合理?這個幅度多大才可以，只供大家一個參考。
大家可以看這18個站，我統(tǒng)計出來的，如果一個變化周期3到5年，或者4到7年這樣一個變化周期。所謂變化周期是什么概念呢?就是說一個高的到低的，一個低的再到一個高的，一個最低循環(huán)是多少年，這個周期大家很容易理解。就是我們用一種方法做出來的，這個紅是很明顯的這里有兩個周期，3到5年的，這個是9到14、15年。為什么會有一個偏大的，會有一個3到5年?你看這兩個數(shù)據(jù)，他是發(fā)生了明顯的前后的轉(zhuǎn)變，所以他才會有這種狀況。相對來講，如果是這樣的話，你拿不到20年的數(shù)據(jù)，你用10年至少保證你是相對比較穩(wěn)定。這個你那到20年、30年去用問問題不大，他沒有一個明顯的下降趨勢。有一個6到10年是屬于長久期的，還有幾個是個別的情況，像這種情況下你就很難找到一個完整的，沿海地區(qū)這種還是可以的。
因為現(xiàn)在從04年到05年，氣象站改變的自動觀測以后差不多十年了，馬上就到十年了。所以這個數(shù)據(jù)如果用一個十年的數(shù)據(jù)做一個平均的話，基本上包括一個完成的周期，所以大大小小都能碰得到的。這是站就是我說的最好的站，山東的成山頭，這個山上樹也種不了，房子蓋不了，所以他保證完好。
幅度有多大，你最大可以訂正到多大?這個統(tǒng)計當中，有大概少于10%的。我不能講秒米，我是用一個相對的百分數(shù)據(jù)去說，大概有8個，還有7個大概是10%到13%，另外一個是18%，18%就是明顯的降下來的，這個值和這個值是差很多了。什么意思呢?也就是說你訂正的心中有數(shù)，你訂正的在海上的這種風(fēng)資源因為他風(fēng)大，他的年與年之間的變化自然也會大。最大的和最小的這種差別，你覺得這個很大了吧，可是他的只有5%到7%上下的變化幅度。這種偏大都稍稍有一點，每個站我都看了，稍稍有一點某種程度的降低成分在里面。這種就更明顯了。大家不要以為光是蓋樓房影響，種了樹也會影響你風(fēng)速的變化。這個問題就講清楚了。
好多人問我在關(guān)于北邊開風(fēng)場的業(yè)主問我，臺風(fēng)是不是有一個說法，氣候變暖，臺風(fēng)在增強。正好前兩年北上臺風(fēng)增多了，告訴你這個問題。對于長江口，包括杭州灣的，浙江以北多半情況是這樣的，從臺灣這里登陸，然后到福建登陸，有的從浙江登陸然后出海。這種臺風(fēng)都是你最好的機會，趕緊發(fā)電吧，到你這兒什么勁都沒了，對你來講是非常好的。
這一類如果很靠邊是對江蘇是有問題的，但是他的強度，江蘇那邊臺風(fēng)上去了他的強度也沒那么大，原因是什么呢?首先到那去，臺風(fēng)是7月底8月初，這個時候臺風(fēng)的強度就沒那么強了。臺風(fēng)海溫是26.5度以上，從這里往上沒那么高的海灣了。再往上走他只有減弱的可能性，加強的可能性不大。你就看這個就行了，紅色越紅越強，所以首先強度本身就不會加強。另外一個在這里，一般情況部下會很靠岸，多半就是這樣就往下去了，很多就是這樣轉(zhuǎn)向日本了，我沒話說了。還有幾個是這樣的，這樣正面登陸的對杭州灣、上海和江蘇的南部是有一定風(fēng)險的。
下面的問題就是告訴大家到底是增多了還是減少了?這是三張圖合在一起結(jié)果做的，當然大家覺得最近往上走的是不是有點增多了?是的，但是你要看這個北上登陸如果區(qū)分開的話，你覺得他是增多了還是減少了?這些年逐漸在減少，根據(jù)我們的經(jīng)驗，根據(jù)這些趨勢變化，這些年是增多的。他總是什么事情變化都有一個周期，很有可能這個周期就回來了。就是這個偏大的周期，偏多的周期很有可能回來了。但是回到什么程度我不敢說，因為臺風(fēng)的東西隨機性太大了，不好預(yù)測。只是根據(jù)這種變化周期你如果這么看的話，他應(yīng)該是差不多有一個反彈的周期了。這是一個初步的推測，但是至少不能說我的強度有多強，對江蘇沿海。因為我剛才說的，26.5海溫的那里機會不是太多了。謝謝大家。
