摘要：據(jù)研究作者苗昊澤予介紹，再分析產(chǎn)品在地面風(fēng)速特征存在的差異表明這些數(shù)據(jù)集都存在不可避免的不確定性，這在風(fēng)能資源的評估工作中是不容忽視的。
風(fēng)能作為一種重要的可再生能源，在世界各地得到了迅速的發(fā)展，并逐漸走向工業(yè)化和大規(guī)模利用。風(fēng)力發(fā)電在全球可再生能源發(fā)電總量中僅次于水力發(fā)電，位居第二。北半球擁有北美、歐洲和亞洲三個世界最大的風(fēng)電市場，然而近年來，由于全球變暖，北半球可利用風(fēng)能資源大量減少。
中國科學(xué)院大氣物理研究所黃剛課題組苗昊澤予近日在國際能源領(lǐng)域頂級期刊《Energy》發(fā)表最新研究成果，從氣候特征、年際變率和長期變化趨勢等方面分析了再分析數(shù)據(jù)(ERA-Interim、JRA-55、CFS和MERRA-2)重現(xiàn)北半球地面風(fēng)速和風(fēng)功率密度時空特征的能力。這項研究為北半球風(fēng)能資源的開發(fā)以及風(fēng)電場的選址提供了參考依據(jù)，為減少能源和環(huán)境危機(jī)，促進(jìn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。
北半球的風(fēng)能資源易受氣候變化的影響，而風(fēng)力發(fā)電只有在穩(wěn)定的風(fēng)速條件下才能進(jìn)行，強(qiáng)風(fēng)暴可能導(dǎo)致種種安全問題以及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的損壞，而風(fēng)速的減小將導(dǎo)致很大的經(jīng)濟(jì)損失，一些地區(qū)的電力供應(yīng)需求不能得到滿足。
因此，為了實現(xiàn)電力的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，需要對這些區(qū)域的風(fēng)能資源進(jìn)行詳細(xì)的研究，由于觀測數(shù)據(jù)的空間和時間采樣限制，風(fēng)能科學(xué)界經(jīng)常使用再分析產(chǎn)品來研究風(fēng)速的長期變化。苗昊澤予的研究結(jié)果表明，再分析數(shù)據(jù)都可以較好地反映出北半球近四十年來風(fēng)速和風(fēng)功率密度的下降趨勢，但是明顯地低估了其下降幅度。在不同區(qū)域，再分析產(chǎn)品再現(xiàn)風(fēng)速時空特征的能力是不同的。整體來看，JRA-55和CFS提供了北半球地面風(fēng)速年和季節(jié)變化的最佳估計。其中，JRA-55最適用于亞洲，CFS和MERRA-2分別在歐洲和北美洲表現(xiàn)最好。
據(jù)研究作者苗昊澤予介紹，再分析產(chǎn)品在地面風(fēng)速特征存在的差異表明這些數(shù)據(jù)集都存在不可避免的不確定性，這在風(fēng)能資源的評估工作中是不容忽視的。風(fēng)能是目前最商業(yè)化和發(fā)展最迅速的可再生能源，這項研究具有非常重要的經(jīng)濟(jì)價值，有助于對風(fēng)能資源開發(fā)進(jìn)行正確的風(fēng)險評估，并為制定可持續(xù)發(fā)展相關(guān)舉措，避免不當(dāng)?shù)耐顿Y戰(zhàn)略提供建設(shè)性的指導(dǎo)。
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