本網(wǎng)訊(雷海超)“我們對‘杜蘇芮’臺風風力、路徑、降水等信息開展實時預報,并與衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時比對,臺風路徑誤差指標與國際主流水平相當?!?/p>
▲?2023年5號臺風“杜蘇芮”路徑預測
不久前,超強臺風“杜蘇芮”橫掃三峽集團福建區(qū)域海上風電場,三峽上海院氣象科創(chuàng)團隊(以下簡稱“氣象團隊”)新研發(fā)的氣象智慧應用綜合平臺派上了用場。“有了這一平臺,可以對臺風生成、移動、強度等氣象要素進行多時空尺度精細化模擬、預警、預測,提高風電場預測準確度的考核達標率,從而優(yōu)化發(fā)電并網(wǎng)效率,提升海上風電場站在極端天氣狀況下的氣象資源利用效率?!睔庀髨F隊負責人李矜霄介紹說。
▲ 排頭兵:全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組 攝影:韓磊
“靠天吃飯”是新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展難題,當每一縷風、每一抹光轉(zhuǎn)化為綠色電力,風云變幻的天氣也給新能源場站規(guī)劃、建設、運維、營銷等帶來了不確定性的挑戰(zhàn)。隨著當前我國的非化石能源發(fā)電裝機容量占比達到50.9%,歷史性超過化石能源發(fā)電裝機容量,“風光”新能源在能源體系中的占比不斷攀升,業(yè)內(nèi)積極應對這一挑戰(zhàn)的需求也愈發(fā)迫切。
以今年6月,在我國東南海域成功實現(xiàn)吊裝的全球首臺16兆瓦海上風電機組為例,強勁的海風是吊裝的最大挑戰(zhàn),葉片在百米高空要與輪轂實現(xiàn)毫米級對接,每一絲晃動都牽動著施工人員的心,對“風云”的預測決定了吊裝的成敗,多大風速下可以吊裝?多大風速下要停止吊裝?每一個環(huán)節(jié)都需要氣象服務保障。
“新能源是三峽集團的核心主業(yè),實現(xiàn)氣象核心技術自立自強是保障新能源高質(zhì)量發(fā)展的關鍵。為此,我們組建了專業(yè)機構‘氣象科學創(chuàng)新中心’,以博士學位為主導的10人氣象科技研發(fā)隊伍全部來自于國內(nèi)一流科研機構和院校?!比龒{上海院黨委書記、董事長桂許德說。
“氣象預警信息如何助力風電場運維?氣象服務平臺還有哪些缺項漏項?雖然都是氣象專業(yè)背景的高才生,但這支年輕隊伍起初對三峽集團清潔能源主業(yè)的氣象需求并不熟悉?!崩铖嫦稣f。
通過深入到海上風電場一線調(diào)研,從項目選址、建設到運維,氣象團隊全方位摸清了風電場項目各個生命周期的氣象需求。在設計階段,氣象服務需提供某區(qū)域的多年氣候特征等信息,為風資源的評估和風電場選址提供參考依據(jù);在建設階段,需時刻注意天氣的變化,避免極端天氣過程引發(fā)安全事故及工程質(zhì)量問題;在運維階段,精準的氣象數(shù)據(jù)可以為風光功率預測提供準確驅(qū)動數(shù)據(jù),可靠的人工智能算法和數(shù)值模型可以提升功率預測精度,降低新能源場站運維成本,增加運行效益,為風電現(xiàn)貨交易提供策略基礎。
▲?氣象智慧應用綜合平臺變網(wǎng)格模式搭建
有了深入的調(diào)研基礎,才有“定制化”科研項目的立項。氣象團隊借鑒歐洲中期天氣預報中心、美國國家環(huán)境預報中心等平臺建設,搭建自主的氣象“數(shù)值模式”。
“萬丈高樓平地起,我們一次又一次聚在一起研討模式架構、修改代碼,通宵達旦、越挫越勇,最終成功搭建了一套屬于自己的數(shù)值模式系統(tǒng)。”李矜霄說。據(jù)氣象團隊成員臧鈺歆、顏子翔介紹,該系統(tǒng)已經(jīng)申請專利13項,登記軟件注冊權5項,發(fā)表SCI論文3篇,初步形成核心競爭力。
目前,臺風預警系統(tǒng)已開始業(yè)務化試運行。團隊任意選取了150個臺風個例對標國際先進模式同期預報結(jié)果,臺風路徑預報偏差較之減少5%,可提前一周預報出臺風路徑轉(zhuǎn)折并實時滾動預測。
▲?氣象智慧應用綜合平臺可視化平臺
可視化是氣象智慧應用綜合平臺應用的重要一項,通過可視化畫面可以形象展示氣象預報要素,包括溫度、濕度、風場、降水、云量、輻射通量、海溫、海浪、臺風、雷暴等?!拔覀兺ㄟ^氣象可視化程序?qū)?shù)據(jù)直接輸出為圖片,圖片接入可視化平臺進行展示,已經(jīng)形成了每日定時自動傳輸數(shù)據(jù)-自動繪圖-可視化平臺接入等一套完整的業(yè)務化流程。”氣象團隊李嗣源說。
“我們要做的,是打造智慧氣象,讓風云更可測,為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)貢獻力量?!崩铖嫦稣f。
編輯:喻清卿? 楊思恒
發(fā)布日期:2023年08月24日