①课题来源与背景 本项目为基础研究型项目,于2009年12月由连云港市科技局（编号SH0916）立项,连云港市气象局承担,2011年11月完成研究工作。 连云港市地处东部沿海地区,风能资源储备丰富,虽然前期已开展了一些风能资源的评估工作,但由于受连云港特殊地理环境及观测条件的限制,其评估结果只能满足于风能资源的宏观规划,而对于风电场的微观选址建设及后期运营保障等工作则显得力不从心,特别是对于风电场最为关心的风电功率预报,无论从预报精度和预报时效上,都还远远不能适应风电企业对准确风能预报的迫切需求。本项目以华电灌云风力发电有限公司和国电连云港风力发电厂等风电企业建设运营需求为出发点,通过建设风能资源监测系统,建立风能资源精细化评估模型,开展风电场微观选址及风电场气候风险评估,重点开展华电风电场轮毂高度气象要素和风电功率预报研究,并通过基于WebGIS技术的“连云港近海风能资源综合服务系统”对风电场开展专业专项气象服务,增强风电场和电网防御以及适应气象灾害的能力,全面提升连云港风能资源开发利用能力,为地方经济可持续发展保驾护航。 ②技术原理及性能指标 研究过程中,项目组建成了连云港沿海风能资源立体监测网;开展了连云港沿海风电场微观选址研究;提出了华东地区抗极端气候事件机组选型及参数设计建议;结合沿海梯度测风塔和海岛气象站资料,重点开展了风电场轮毂高度风场预报敏感性试验及风电功率预报研究;创新性地结合WebGIS技术,建成了“连云港近海风能资源综合服务系统”。 主要技术性能指标有： （1）通过构建连云港沿海风能资源立体监测网,实现了连云港沿海风能资源的全域立体综合实时监测; （2）在对连云港沿海风电场风机位优化及制约因素等影响风电场经济性的因素进行研究的基础上,结合沿海主要风能技术参数,开展了沿海风电场微观选址研究; （3）在对强风湍流、热带气旋、近海大风等可能对风电场安全运营构成威胁的气候事件进行风险评估的基础上,提出了华东地区抗极端气候事件机组选型及参数设计建议; （4）结合沿海梯度测风塔和海岛气象站资料,通过修订参数化过程和背景场资料,并利用四维变分方法进行资料同化,开展了连云港风电场轮毂高度风场预报敏感性试验及风电功率预报研究; （5）结合WebGIS技术,建成对风电企业运行保障具有实际指导意义的集风电功率预报、风能资源监测与评估、风电场气候风险评估和气象灾害预警于一体的综合性风电气象服务保障系统—连云港近海风能资源综合服务系统（网址：http：//211.103.51.21：81/qxtmap/）。 ③技术的创造性与先进性 （1）项目已取得显著社会和经济效益：项目成果已应用于市政府风力发电项目招商引资工作中,着力推进了各类风电投资主体与我市的战略合作。同时在江苏华电灌云风力发电场的风电气象服务保障中,可为其最大限度利用风能资源、规避各类气象灾害、优化电网调度、合理安排运营维护保障提供技术保障,由此每年而产生的气象服务经济效益可达1304万元; （2）项目具有较高的创新性：创新性地结合WebGIS技术,在全国沿海同类台站中率先建立起对风电企业运行保障具有实际指导意义的综合性风电气象服务保障系统—连云港近海风能资源综合服务系统。项目系统软件“基于webgis技术的连云港近海风能资源综合服务系统”,已获得2012年国家计算机软件著作权证书; （3）项目平台具有良好的推广及应用前景：由于系统平台是基于WebGIS技术开发的,专业客户及相关决策者在使用时无须安装,只需通过网络认证即可使用,在方便快捷的同时,也最大程度保护了相关资料的安全性。项目系统平台已在连云港市气象局及华电灌云风力发电场稳定运行近2年,同时在山东日照气象局和江苏盐城气象局也进行了推广应用,今后该系统还将对全国其它具有此类需求的气象部门和风电企业提供有益参考和帮助。 ④应用情况 本项目为基础研究型项目,其效益重在服务,以及由其衍生的经济社会效益。项目组在项目实施过程中紧扣应对气候变化、发展清洁能源的需求,将项目成果较好地应用到地方经济建设服务中。在市政府风力发电项目招商引资工作中,项目组充分发挥气象资料、专业技术等优势,主动超前服务,着力推进了各类风电投资主体与我市的战略合作。本项目有关成果已应用到连云港第一座正式投入商业运营的风电场-江苏华电灌云风力发电场的风电气象服务保障中,可为其最大限度利用风能资源、规避各类气象灾害、优化电网调度、合理安排运营维护保障提供技术保障,由此每年而产生的气象服务经济效益可达1304万元。 本项目的完成将为连云港市全面开发利用风能资源,跻身风力清洁能源开发应用先进城市,全面建设能源城市做出了基础贡献,同时也为逐步实现风电企业风电调度科学化、运营维护安全化提供了重要的技术保障,在保证风电企业经济效益最大化的同时,也进一步促进我市社会经济可持续发展发挥更大的综合社会效益。
黄教授
