
在全球能源轉型的大趨勢下,風能作為清潔能源的典型代表,正從陸地向遼闊的海洋進軍。浙江省沿海星羅棋布的島嶼間,蘊藏著豐富的風能資源,然而,深遠海風電開發卻面臨著兩大難題:高昂的投資成本與復雜的海洋環境。那么,如何精準評估風能資源?又該如何有效規避臺風、大霧等氣象風險?答案就藏在氣象科技的創新成果之中。
開發海上風電,首要任務是準確掌握風能資源的分布情況。浙江省氣候中心利用多種衛星觀測技術,為海上風能開發提供了堅實的數據支撐。

這些衛星宛如高空的風能探測器,各自通過獨特的技術手段測量海面風力。例如,散射計通過測量海面粗糙度來推算風速,輻射計通過接收海面輻射信號獲取氣象數據,合成孔徑雷達(SAR)則能穿透云層,實現全天候觀測。
科研人員通過分析整合衛星觀測數據,建立了海上風能資源遙感評估算法模型,并繪制了詳細的浙江省近海海上風能分布圖。這些地圖精度極高,能夠清晰顯示百米范圍內的風力情況,諸如平均風速、風能密度等重要指標。未來,科研人員還將利用我國自主研制的風云三號E星WindRAD測風雷達等風云系列衛星海面風資料,建立多極化通道下的海面風場反演模型。這些新技術能提供更立體的風場信息,助力我們將風電開發向深海區域拓展。


海上風電開發面臨的最大挑戰之一,便是復雜多變的海洋氣象環境。為了更好地保障風電項目安全運行,浙江省氣象部門在繪制出百米級精度的海上風力分布圖的同時,針對深遠海復雜天氣情況,研發了風功率預測系統和災害預警體系,讓風電機在風浪中更“智能”地工作。
建設這些氣象保障設施并非易事。工作人員經常要頂著烈日高溫,在偏遠島嶼選址建站;有時還要頂著風浪出海,在無人島上安裝觀測設備。正是這些默默付出的努力,才獲得了準確可靠的氣象數據。
針對遠海觀測難的問題,科研團隊想出了新辦法:把衛星數據、計算機模擬和實地測量結合起來,如此一來,即便在沒有觀測設備的海域,也能夠獲得可靠的氣象信息。這些創新舉措,真正實現了氣象服務對風電開發各個環節的全面覆蓋。
在風電項目開發的不同階段,氣象技術均發揮著關鍵作用。項目選址時,精確的風能資源評估能夠有效避免投資失誤;施工建設階段,準確的天氣預報有助于把握最佳作業時機;投入運營后,實時的風功率預測則讓電網調度更加高效。這些技術的進步,大大降低了海上風電的開發風險,顯著提高了整體效益。
未來,浙江省計劃在11個地級市各建一座風能觀測站和太陽能觀測站,就像在陸地上撒下一張密集的探測網。同時,從近海到深遠海區域也將布局先進觀測設備,并借助衛星遙感技術(如風云氣象衛星)實時捕捉海上風力、陽光強度等數據。這套“陸海空立體網”,能精準測量每一片土地、每一寸海域的風光“潛力值”,助力初步構建起覆蓋陸上、近海、深遠海區域的風能、太陽能輻射等觀測要素的先進觀測網絡,形成浙江省高精度風光資源圖譜與可開發量數據庫。
隨著人工智能、大數據等新技術的廣泛應用,海上風電的氣象服務將更加精準。目前,浙江省正在籌建專門的海上風電氣象服務中心,以進一步提升氣象服務技術水平。該中心將整合衛星、雷達、無人機等多種觀測手段,搭建更完善的數據庫和預測模型。
海上風電的蓬勃發展不僅優化了我國的能源結構,更體現了人與自然和諧共生的理念。從衛星圖譜到智能預報,從近海試點到深遠海開發,氣象科技正在以創新力量重塑著海上風電的發展藍圖。
(注:簡菊芳﹝浙江省氣象服務中心﹞、任律﹝浙江省氣候中心﹞對本文亦有貢獻)
(責任編輯 / 段雯娟" 美術編輯 / 周游)