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261109 Wind Prognose

2009年11月29日

全球都在扩大利用可再生能源。越来越多由风和太阳产生的电能被输入电网中。但这两种能源尽管有利于环境保护,但却很不稳定。人们可以准确地控制核电站和火力发电站电能的输出量,但却难以控制风能和太阳能的发电量。为了能够为消费者提供足够的电能,就必须做准确的气象预报。谁能够胜任呢?

北海上的风车图像来源: Clarisse Serignat

德国人消费电能的15%来自可再生能源,而其中50%由风能提供。德国计划在未来的若干年中大大提升这一比例,在德国北海和波罗的海修建40个风车园。这种能源的利用虽然对气候来说是件好事,但却有很大的隐患。

风并非总能使风轮转动起来。在风力不够大的时候,风轮就保持静止状态。太阳也有类似的问题。在骄阳似火的日子,人们可以得到足够的太阳能。而在阴雨天气时,由太阳提供的能量就会大打折扣。但消费者并不希望他们的电能消费与气候挂钩,而是希望无论风大风小,晴天雨天都能得到稳定的电能供应。因此人们必须设法平衡这种电能量的上下浮动。其必要条件是能够准确预测气象,以便做出相应对策。奥尔登堡的"能源及气象系统"公司就在做气象预报工作。该公司经理朗格介绍说:

"我们可以提前几天做出预测,风车园能够为电网输入多少电能。这可以精确到小时。比如说我们能够预测明天中午12点时,风能为电网输入多少亿瓦的电。我们为全世界的风车园做这样的预测:欧洲、美国、加拿大和澳大利亚。除此之外,我们还为德国提供太阳能的预测。"

对电能供应商来说,准确到小时的预测非常重要。他们必须吸收德国风能园的电能,还得保证电网中电压。就是说,在风力不足、电压降低的情况下,他们必须在电能市场上购买其它的电能。而这个市场的规则是,距离电流的使用期越近,价格就越贵。所以电能供应商希望能够尽早知道什么时候需要购买电能,而什么时候能够将过剩的电能出售。所以预测越早、越精确就越好。

普通的天气预报常常不太准确,给人带来许多不便。但能源及气象系统公司的预报却是相对准确得多。朗格指出:

"我们的预报也会出错。但在最近几年中我们大大地降低了犯错率。如果我预测明天将有200亿瓦电入网,那这个数字仅有5%的偏差。这的确不高。"

他们所做的预报不是建立在一种气象模式上,而许多模式的综合。朗格介绍说:

"我们从法国气象局、德国气象局、欧洲气象局及许多其它气象局获得气象数据。我们综合这些数据后做一个风力强度的预测,之后再与单个的气象模式做加权平均。就是说,我们叠加不同的气象模式,最后得出更好的预测。"

而这家五年前才成立的公司并不想只做气象预报,也想参与德国政府的所谓可再生能源计划。背景是,随着可再生能源的兴起,大型传统中央发电站的重要性越来越小。电能越来越多地由小的发电单元提供,比如风车园、成千的太阳能设备、生物及地热发电站等。

为了保证电网中足够的电量,就需要有这些小设备所能提供电能量的数据及储存电能的数据。这样人们就可以根据需求来生产电能了。朗格说:

"我们将为此编制一套程序。你可以把它想象成一个电站的操控人员。他可以得到来自风能发电站、太阳能发电站及其它发电站的数据。这样他可以合理地控制电能供应量。"

作者:Insa Wrede/王雪丁

责编:石涛

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