風(fēng)能開(kāi)發(fā)的重要性已無(wú)可爭辯，進(jìn)行大規模風(fēng)能開(kāi)發(fā)必須首先解決一系列關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

　　國家氣候中心副主任、中國氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評估中心主任羅勇研究員和中國科學(xué)院大氣物理所研究所研究員胡非在接受《科學(xué)時(shí)報》采訪(fǎng)時(shí)，不約而同地強調了這一觀(guān)點(diǎn)。

　　那么，風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)究竟面臨哪些與大氣科學(xué)有關(guān)的關(guān)鍵性科學(xué)問(wèn)題呢？

　　建立風(fēng)能資源精細化評估模型

　　“就像開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源要先找礦一樣，開(kāi)發(fā)風(fēng)能資源就必須先找風(fēng)，但是風(fēng)能和礦產(chǎn)資源又不同，不是有了風(fēng)就一定能開(kāi)發(fā)出風(fēng)能。”胡非說(shuō)，必須建立一套有效的科學(xué)方法進(jìn)行風(fēng)能資源的詳查。這些科學(xué)方法包括改進(jìn)和發(fā)展國際上已有的風(fēng)能資源評估理論和方法、建立適合于中國氣候和地形特點(diǎn)的風(fēng)能資源精細化評估模型。

　　從大氣科學(xué)的角度來(lái)講，風(fēng)力發(fā)電主要利用的是近地層中風(fēng)的動(dòng)能資源（風(fēng)力發(fā)電機輪轂高度一般不超過(guò)120米），因此，必須詳細了解在中國風(fēng)機高度范圍內（120米以下）的風(fēng)能資源總儲量是多少，哪里是中國風(fēng)能資源的宏觀(guān)豐富區。

　　羅勇則向記者介紹，以往的中國風(fēng)能資源評估主要采用的是氣象臺站10米高度上的常規測風(fēng)資料和少量測風(fēng)塔資料，受氣象臺站空間分布密度、測風(fēng)塔資料序列較短以及尚未建立適應中國季風(fēng)氣候特征和地形特點(diǎn)的精細化評估理論和方法等因素的限制，尚不能準確地給出風(fēng)機高度上的風(fēng)能資源總儲量以及精細化（水平分辨率達1公里，垂直分辨率達10米；下同）的地區分布特征。因此，要實(shí)現中國風(fēng)能資源的大規�？沙掷m開(kāi)發(fā)利用，必須首先詳細了解中國風(fēng)機高度上的風(fēng)能資源的具體分布區域。

　　羅勇進(jìn)一步強調，要在風(fēng)能資源宏觀(guān)豐富區內科學(xué)指導風(fēng)電場(chǎng)的微觀(guān)選址，還需建立適合于中國季風(fēng)氣候特征和地形特點(diǎn)的風(fēng)電場(chǎng)微觀(guān)選址模型，才能實(shí)現風(fēng)能資源的精細化評估，其結果才能更好地應用于風(fēng)電場(chǎng)的設計和建設。

　　為了進(jìn)行風(fēng)能資源的精細化評估，同時(shí)也可為風(fēng)電場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)設計和風(fēng)電量預報提供技術(shù)支撐，還需要有風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)機尺度的微小尺度數值模式。

　　“總之，我們的目的是要真正實(shí)現多尺度的風(fēng)場(chǎng)模擬和預報，這也是我們要攻克的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。”胡非說(shuō)。

　　極端氣候對風(fēng)能開(kāi)發(fā)的影響

　　“2003年13號臺風(fēng)‘杜鵑’、2006年1號臺風(fēng)‘珍珠’和8號臺風(fēng)‘桑美’分別造成了廣東汕尾紅海灣風(fēng)電場(chǎng)、南澳風(fēng)電場(chǎng)和浙江蒼南鶴頂山風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機嚴重損毀。”談到極端天氣氣候對風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)的影響時(shí)，羅勇說(shuō)，以前，在設計風(fēng)電場(chǎng)的時(shí)候，對極端天氣氣候的影響討論不多，例如東南沿海的臺風(fēng)究竟有多強，會(huì )對風(fēng)電場(chǎng)造成多大的影響�，F在這些問(wèn)題卻成為風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)必須首先解決的關(guān)鍵問(wèn)題，尤其要考慮極端天氣或氣象災害的影響，如強沙塵暴、強風(fēng)、強臺風(fēng)、覆冰、雷擊等。

　　胡非同樣指出，如何根據極端氣候環(huán)境條件指導風(fēng)電場(chǎng)建設的宏觀(guān)布局和重點(diǎn)地區，如何科學(xué)評估不同地區風(fēng)電場(chǎng)建設的氣候風(fēng)險（主要是因極端氣候環(huán)境條件對風(fēng)電場(chǎng)造成破壞的幾率）是目前風(fēng)能開(kāi)發(fā)中的重要科學(xué)問(wèn)題。例如，熱帶氣旋、龍卷風(fēng)、爆發(fā)性溫帶氣旋、低溫、風(fēng)暴潮、海冰等惡劣氣候環(huán)境會(huì )嚴重影響風(fēng)電場(chǎng)的安全運營(yíng)，其中熱帶氣旋的影響最甚。

　　胡非舉例說(shuō)，目前，對大氣邊界層中風(fēng)機高度范圍內的熱帶氣旋風(fēng)特性仍缺乏深入的了解，不能為沿岸和近海風(fēng)電場(chǎng)設計提供可靠的空氣動(dòng)力學(xué)參數，風(fēng)電場(chǎng)規劃和建設缺乏氣候風(fēng)險分析依據。

　　“在全球氣候變化的大背景下，只有在科學(xué)認識中國風(fēng)能資源的過(guò)去變化事實(shí)及其成因，并對未來(lái)可能的變化趨勢作出較為準確的預測的基礎上，才能實(shí)現中國風(fēng)能資源的大規�？沙掷m開(kāi)發(fā)利用，為風(fēng)電場(chǎng)的宏觀(guān)布局和微觀(guān)選址提供科學(xué)依據。如，中國的風(fēng)能資源過(guò)去是如何變化的？未來(lái)演變趨勢如何？能否可持續地利用？”胡非說(shuō)。

　　風(fēng)能資源監測和預報系統

　　由于風(fēng)能的廣泛利用，越來(lái)越多的風(fēng)電企業(yè)需要準確的預報服務(wù)。風(fēng)電企業(yè)對風(fēng)能短期預報的需求是：需要發(fā)電量的預報而不是風(fēng)速的預報；提前一天發(fā)布36～48小時(shí)內的逐時(shí)預報；給出預報可信度；提前幾天的中期預報對規劃和管理維護十分重要。

　　“現在的天氣和氣候模式基本上都還不能對風(fēng)電場(chǎng)尺度的風(fēng)速分布作出精細的預報。”胡非說(shuō)，要大規模建設風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)必須提高已建風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電量短期預報水平。

　　羅勇也指出，由于電網(wǎng)電力調度的需要，風(fēng)電上網(wǎng)需要估計其可發(fā)電量。在這方面，中國現有的風(fēng)電場(chǎng)主要是根據天氣預報結合當地的氣候條件開(kāi)展了一些風(fēng)電預報工作。2006年6月，中國氣象局成立風(fēng)能太陽(yáng)能資源評估中心。該中心已開(kāi)始做一些風(fēng)電量預報方面的工作。“我們正在和兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)合作作一些風(fēng)電量預報系統的建設和開(kāi)發(fā)。”

　　“不過(guò)這些還遠遠不夠，目前亟須建立專(zhuān)門(mén)服務(wù)于風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電上網(wǎng)調配的風(fēng)能資源監測、預報系統。”羅勇指出。