河南：馭風(fēng)而行 智“繪”綠色能源圖景

　　河南省開封市蘭考縣曾是風(fēng)沙為害的“風(fēng)沙窩”，如今成為全省首個(gè)平原風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)施地。全縣300座“超級(jí)大風(fēng)車”矗立在昔日風(fēng)口之上晝夜轉(zhuǎn)動(dòng)，化風(fēng)為電。

　　河南省風(fēng)能資源空間分布存在顯著的地域差異，豫北太行山東部的山地和山前丘陵高地、豫西伏牛山東部山地丘陵等區(qū)域可被開發(fā)風(fēng)電的風(fēng)能資源豐富，年平均風(fēng)功率密度為每平方米200瓦至500瓦。截至2024年底，河南風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)2333.75萬千瓦，較前年末增長7.2%，占全省總裝機(jī)的15.91%。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的增長，風(fēng)力發(fā)電這一“輔助電源”逐漸向“主力電源”轉(zhuǎn)變。

　　風(fēng)力發(fā)電，得益于風(fēng)，也囿于風(fēng)。風(fēng)速過低無法有效發(fā)電，風(fēng)速過高則可能需要停機(jī)保護(hù)。風(fēng)資源的時(shí)變特性所引發(fā)的隨機(jī)波動(dòng)、間歇出力及不確定性，使得電力系統(tǒng)安全優(yōu)質(zhì)運(yùn)行面臨挑戰(zhàn)。

　　2021年，河南省發(fā)展和改革委員會(huì)批復(fù)成立河南省風(fēng)能太陽能氣象工程研究中心。圍繞風(fēng)能 、太陽能等新能源氣象服務(wù)領(lǐng)域的關(guān)鍵難題，該中心重點(diǎn)開展風(fēng)能、太陽能等新能源可開發(fā)量估算，風(fēng)能、太陽能全流程監(jiān)測評(píng)估預(yù)報(bào)技術(shù)以及風(fēng)能、太陽能高影響天氣監(jiān)測預(yù)警等方面技術(shù)攻關(guān)。

　　針對風(fēng)電行業(yè)特性，河南省氣象部門研發(fā)格點(diǎn)化風(fēng)速預(yù)報(bào)產(chǎn)品，預(yù)報(bào)空間尺度細(xì)化至3公里，時(shí)間分辨率精確到15分鐘，并首次實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)高度與風(fēng)機(jī)輪轂高度動(dòng)態(tài)匹配。每當(dāng)有大風(fēng)過程時(shí)，不僅能提前鎖定瞬時(shí)風(fēng)速，還能通過多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法持續(xù)修正風(fēng)速變化曲線，指導(dǎo)風(fēng)電場及時(shí)調(diào)整參數(shù)，規(guī)避機(jī)組因風(fēng)速超限而切出的風(fēng)險(xiǎn)。

　　除風(fēng)速外，雨雪冰凍對風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測準(zhǔn)確率的影響也極大。據(jù)此，省氣象服務(wù)中心技術(shù)人員利用耦合覆冰、融冰模型的中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式，開展風(fēng)機(jī)葉片覆冰起止時(shí)間的預(yù)報(bào)，提前1至2天覆冰報(bào)出率達(dá)70%，起止時(shí)間預(yù)測誤差平均在5小時(shí)內(nèi)。2024年初，河南出現(xiàn)持續(xù)雨雪冰凍天氣，該技術(shù)的應(yīng)用為全省新能源停運(yùn)容量估算提供了有力支撐。

　　基于一系列科研成果，河南省氣象局打造新能源氣象監(jiān)測與功率預(yù)測平臺(tái)。通過該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)診脈”，30秒內(nèi)識(shí)別各新能源場站14類氣象要素異常數(shù)據(jù)，解決了風(fēng)電“看不見、摸不著”的監(jiān)測難題，并開展風(fēng)電氣象條件預(yù)報(bào)，動(dòng)態(tài)劃分風(fēng)電低發(fā)、高發(fā)、滿發(fā)、切出區(qū)域，支撐未來14天電力平衡分析，為電網(wǎng)提前規(guī)劃調(diào)峰策略提供依據(jù)。同時(shí)，平臺(tái)“一場一策”服務(wù)模塊為全省221個(gè)風(fēng)電場站建立起“數(shù)字檔案”，實(shí)現(xiàn)場站級(jí)別風(fēng)機(jī)發(fā)電功率預(yù)測。目前，該平臺(tái)已接入全省電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，開始在應(yīng)用實(shí)踐中發(fā)揮作用和效益。

　　轉(zhuǎn)自：中國氣象報(bào)

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