“風(fēng)場(chǎng)的出生決定一生”,短短的9個(gè)字凸顯出宏觀選址對(duì)于風(fēng)電投資的重要意義。找到一塊“風(fēng)水寶地”是保證投資收益的根本前提,而為了滿足這一需求,各風(fēng)機(jī)廠商、風(fēng)電服務(wù)商陸續(xù)推出自己的風(fēng)速圖譜產(chǎn)品,目前小編了解到的最高分辨率產(chǎn)品的分辨率為100m,那我們不禁要問(wèn),這高達(dá)百米分辨率的風(fēng)速圖譜是怎么得到的呢?
是去豎立測(cè)風(fēng)塔觀測(cè)嗎?答案自然是否定的,單單是這塔的成本就足以讓人望而卻步。中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心在2008年?duì)款^進(jìn)行了國(guó)內(nèi)風(fēng)能資源的詳查,在全國(guó)范圍內(nèi)設(shè)立了400座測(cè)風(fēng)塔,花費(fèi)數(shù)億元。100m分辨率,那豈不是要舉全國(guó)之力去立塔了?既然不是觀測(cè),那究竟是怎么得到的呢?答案是通過(guò)數(shù)值模式計(jì)算得到的。下面就讓小編給大家細(xì)細(xì)道來(lái)整個(gè)的計(jì)算過(guò)程。
談到數(shù)值模式,最常用的莫過(guò)于WRF了,WRF的全稱為天氣研究與預(yù)報(bào)模式,它是由在氣象界內(nèi)大名鼎鼎的美國(guó)國(guó)家大氣研究中心、美國(guó)國(guó)家海洋與大氣局等機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的,主要服務(wù)于空間尺度從幾十米到上千公里的氣象應(yīng)用。它通過(guò)求解控制大氣運(yùn)動(dòng)的方程組,來(lái)得到特定時(shí)刻的大氣狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō),我們要描述一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的小汽車任意時(shí)刻的位置,我們需要知道小汽車的初始時(shí)刻的位置,另外還需要知道作用在其上的力,這樣依托牛頓第一定律,我們就可以得到小汽車的運(yùn)動(dòng)軌跡。描述大氣的運(yùn)動(dòng)也是如此,我們需要給定數(shù)值模式初始值(常用的數(shù)據(jù)源包括FNL、GFS、MERRA和ERA,這些數(shù)據(jù)的空間分辨率在幾十公里到上百公里,時(shí)間分辨率為小時(shí)級(jí)別),然后以此數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式中的控制方程,就可以得到大氣的狀態(tài)啦。當(dāng)然了,數(shù)值模式的控制方程要比驅(qū)動(dòng)小汽車的力復(fù)雜的多,描述大氣的狀態(tài)需要下面的5個(gè)方程:
這里我們不會(huì)深究上面的公式,只需了解上面的五個(gè)方程分別為大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量方程、質(zhì)量方程、大氣狀態(tài)方程、熱力學(xué)方程以及水汽方程,是不是覺(jué)得非常的高大上?