时间：2022-09-03（周六） 16:00
嘉宾：宋丽莉（中国气象局风能太阳能资源中心副主任、中国气象局公共气象服务中心首席）
主持：天风宏观郭微微/宋雪涛
问：近年来全球和中国风速风带的时空变化特征及趋势？
答：有人担心气候变化背景下风速变低、风能资源变少，对风能资源利用带来很大冲击，我个人不太认同。我们团队从2014年到2021年每年评估我国的风能资源年景，整体特征是每年都上下波动，变化比较复杂，并不是持续变小的特征，比如东北2014年风能偏少，2016-2019年偏多，2015年、2020和2021年属于平均年景。观察各省的风能资源，每年偏多的省份和偏少的省份也都不一样，2014年偏少的省份比重较大，2016、2017、2018年偏多的省份比重较大， 2021年是对半开，但主导我国风能资源大小年景的是我国风资源丰富的（西北、华北、东北）三北地区，所以，风气候的变化对风资源的影响是比较复杂的。
大多数北半球风资源丰富的地区靠近北半球中纬度风暴轴，也是西风带所在区域。气候变化背景下，北极的增暖会造成北半球经向温度梯度减弱，风暴轴的强度减弱，西风带减弱，进而影响中纬度涡旋的强度和发生频率，导致中纬度近地面风速下降。
还有专家研究估测了不同碳排放情景下我国风速的变化，结论是北部和西部呈减少的趋势，东南和东北部呈增加趋势。但这只是一家之言，是计算模型模拟的。计算模型可以模拟主要特征，很难描述细节特征，比如一个山地风电场是不能描述的。
我的观点是，气候变化对风光资源大小的确有影响，但仍不足以改变我国资源分布的格局，季节变化和区域分布不会变化。资源好的地方仍然好，资源不好的地方不会因为气候变化产生质的改变。
问：风速变化是否会影响风电效率和潜力？
答：首先，风速的年度变幅远远超过气候变化的逐年变幅。有一些文献说每年风速会减少零点几米/秒，实际上风速的年度变化幅度远超过这个量级。
其次，就大范围区域而言，风的变化趋势并没有那么大。大部分文献以气象站测风数据来说风速变小了，但绝大多数气象站位于城镇附件或人类活动频繁的位置，建筑物或城镇绿化树木遮挡了测风站的风，影响了测风值，并不能代表风电场所在荒山野岭的风速。我们分析了40多个建在高山上的气象站的数据，那些站点风速30年只下降了零点几秒/米，幅度非常小。有的论文没选好基础资料，只是单纯分析数字，没理解这些数字背后的影响因素。
最后，科技进步会主导风资源的开发利用。我们过去主要利用50-70米高度的风资源，叶轮50、60米就已经很长了；现在利用100多米的风资源，风电机组的轮毂在100-140米高度，叶轮有120米以上，捕风面积大了很多倍，不久将来我们可能利用200-300米以上高度的风资源，机组和叶轮伸展的更高，获取的资源就更多。气候变化与风速下降远远不是科技进步的对手。
问：全国风能资源状况如何？
答：我国风能资源在西北部，主要负荷在中东部，加上地形复杂多山、资源密度不高，无论是运输还是开发，成本都要比欧美高很多。此外，风能受灾害影响也比较大，台风是影响我国海上和沿海地区风电开发最重要的极端天气。
能够得出这些结论的原因是，近十几年我国建立了达到工程应用精度的风能资源评估体系，对风能资源摸查的精准度和能力已经达到国际领先水平。现在可以做到颗粒度从公里级到百米级的风能资源图谱，一公里的分辨率看资源仍然是一些方块，200米的时候就能看到细节，100米的时候就可以看到更细的细节，可支持风电场风机如何部署。
这套数据是不断更新的。风电场的风机轮毂从50-70米升高到了140米，叶轮已经上升到260-300米，所以我们的数据也在往高层做，2020年支撑国家“十四五”规划和“双碳”研究的时候已经给到150米高度的全国风能资源数据，以及海上、陆地的装机密度系数。图中红橙色的部分是风电可以大规模密集部署的地方，主要是西北部、沿海，西南地区也有零星分布。对比70米和100米高度的系数分布情况可以看出，轮毂越高，可密集布局风机的区域越多。
问：极端天气对风电开发的影响？
答：风电开发应该更关注气候变化引发的极端天气改变和增加，比如台风、覆冰、小风寡照。
最典型的极端天气是台风。台风需要防，更需要利用。对风电而言，台风的涡旋区会致灾，风机是柔性的结构，哪怕热带低压8级涡旋都会带来风机损坏，无论发电风速预报多准确，都难以直接用于风电场的应对操作；但外围大风会产生效益，风电机组可以应对高达12级的台风外围平稳气流，可以利用、满发。
近几年正面登录我国的台风有所减少，且海上风电的分布密度还不高，涡旋正好穿过风电场是小概率事件，还没有看到造成毁灭性伤害的实例。但如果台风漩涡正面袭击风电场，很可能带来巨大的损毁。每个风电场在建设的时候都应该评估台风涡旋的袭击概率，对防范和应对策略做到心中有数。行业内也在努力研发台风型风机，目标是台风来了以后，即使叶片断了，轮毂不要掉，保住主要结构。
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