国家气候中心吴焕萍:海洋气候服务助力我国海上风电开发
2019年10月21-24日,2019北京国际风能大会暨展览会(CWP2019)在北京隆重召开,大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展:绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来,已连续举办11届,成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。
CWP2019进一步加强了大会的国际化特色,组织了20余场精彩论坛和各类活动。海上风电技术论坛(I)于10月23日下午召开。国家气候中心正高工系统副主任吴焕萍出席论坛并作主旨发言。
以下为发言内容:
吴焕萍:谢谢李秘书长的介绍,也谢谢组委会给我们这样的一个机会。国家气候中心来分享一下最近几年我们针对海洋气象业务发展的一些工作。
我想在介绍之前首先简要介绍一下国家气候中心,是我们整个气象局的直属事业单位,大家可能对天气比较了解,我们气候主要关注长时间的天气的过去、现在和未来,从整个业务上来讲的话我们可能要做气候的监测、评价、预测、变化和风险,同时我们还有一些背后的技术研究,主要我们传统的要面向政府,逐渐现在我们的工作和行业进行服务。
从机构或者团队来看,我们主要有五个管理机构和七个业务单位,从人才队伍来说应该说我们还是一个比较高知识分子的团队,你看我们200号人将近三分之二的博士,还有四分之一的研究员,所以说我们整个的工作。
在我们业务系统推进过程当中实际上我们有很好的支撑平台来支撑我们整个国家气候的业务单位,主要我们的业务平台以及我们面向整个这样一个气候风险管理灾害、管理管理以及业务服务的平台,今天我主要讲两个方面的内容,一个就是整个我们的需求,第二点谈谈我们最近几年的工作。
这个片子我觉得在座的非常熟悉了,最近几年尤其英国和德国发展迅猛,我们中国最近几年也在逐步跟进,截止到2019年3月份我们投入有36个,正建有35个,从数据来看我们江苏的规模是比较大的。
这样的话实际上我们在走上海上的话,我们现在分析来看大家也知道,我们基本的规划,近海我们都已经基本有组了,未来我们肯定要向深海这样一个专利去发展,一个新的技术我们也都知道,我们浮式风电的发展,给了我们向纵深去更多的发展,国外我们有很多的应用场景,在中国我们也现在在一些地方开展了试验。
实际上这样的一个趋势下面,我想对我们整个气候,信息的需求应该说是很明显的,同时随着我们国家的发展,尤其是我们气候业务的发展,同时我们本身也在向我们早期关注的中国的天气到全球到海洋的发展,我们面向这样的一个国民经济或者重大工程的需求,我们也在早两年前就在研发我们整个基于近海的这样一个海洋气候服务系统,我们有数据集的建设,有业务系统功能的开发,我介绍一下我们这个系统中主要的一些功能。
实际上我们的资料,这是从资料的角度,我们在海洋这一块的站点资料其实应该说是比较少的,我们风电企业一般会在一两年会建一些资料,气象局其实这十来年也不太多,观测资料比较精准,未来我们可能还是要走向更好的手段,实际上一个很好的手段就是我们的卫星资料,我们卫星技术的发展,我们现在更多的传感器也允许我们在意新的技术下面做像我们的浪、波、峰的这样一些繁衍的产品,实际上我们的业务系统最近几年关注的是这样一个多资料的融合来做分析。
这张图实际上我们就分析了一下对我们海洋风电开发利用,我们可能涉及到的很重要的一些气候要素,第一块就是我们的风能资源,这是最基础的,台风、海浪、海冰、海雾和海温这样一些要素,实际上这里涉及到我们的数值资源,我们以卫星的观测以及我们地面观测资料的融合,在这个基础上的一些实施的监视和统计分析,这里面实际上我们划了,就是黄色箭头我们认为像这样的一些功能和产品可能对我们的选址、机组都很有帮助,蓝色这一块如今我们实时监测产品对我们的运行维护都有很好的帮助。
风能资源,我们这块的工作是一直持续在做,尤其是我们去年风能资源这块我们是去基础,我们去年结合最新的技术和观测资料我们重新发布了一个最新的版本,就是我们整个涉及到了中国和离岸一百公里的数据,95年到2016年时间值到小时,空间分辨率3公里,垂直方面有38公里88层这样一个最新的数据,这里显示了我们产品的情况,首先我们也与国内外的数据做了对比分析,我们认为这应该是我们国内迄今为止最新最权威的一套产品,实际上我们为了做好服务,这样的话我们把这样的数据集也搬上我们的业务平台,我们三维的可视上面来做。
总体来讲我们也给客户把这样一个风能资源数据,地理信息数据,应用数据,综合的管理起来,提供统一的这样一个资源管理,视图管理,项目管理,再最终给我们用户提供这样类似于宏观分析、可开发量分析、调用分析,甚至我们一些轨迹踏勘的管理,这是我们整个系统的界面的情况,你可以在近海上面去做一些点击的分析,时间分列的分析,区域的风速变化的情况。
第二块就是我们海面上风的情况,实际上我们也是最近几年,我们通过卫星资料,多种卫星资料的融合,在整个技术路线,占我们实况资料的下面形成,多种时间尺度,不同分辨率的这样一些产品,这样的话实际上红线部分是我们基本已经完成了,这是1度分辨率的产品,0.25度分辨率产品,这三个产品是我们寻着平均的情况,每月每年以及每个区域平均时速的情况,还有我们做了更高分辨率,这张图就是最近二十年来高分辨率的这样一个风速的历年均值的情况,这是我们风云三号卫星,我们也在这个基础上面做进一步处理。
我们也知道台风是不可避免的,尤其我们在海上,这是做的统计分析,我们超强台风实际上是具有毁灭性的,我们最近这四个台风大家也都经历过了,基本上过去之后都要全军覆没这样一个感觉。在这样一个信息服务过程中我们整理了这样一个历史资料,最佳路径,我们从这样定位分析然后插到格点上面去,甚至我们还在格点基础上面做了一些不同时间尺度空间范围的强度频次的统计,例如五十年一遇这样一些大风的情况,同时也可以获取到我们整个这样一个不同国家的预报,时空墙的分布,我们最近几年也把我们卫星繁衍的或者我们的云图、可见光也叠到这上面去以期做更好的服务,我们配套也是开发了这样一个数据综合管理、信息综合查询、分析以及实时预报的系统建设,这张图主要是空间化的台风历史统计情况,这里面你们也可以通过这样一些系统进行,按不同的时间、空间、强度来做一些重要的检索,你也可以关注海上风电这样一个不同区域的历史上面台风情况以及相似路径这样一些情况,这里你也可以当台风来临的时候,您可以知道第一时间知道预报的情况,历史上相似台风会是怎么样,甚至你还可以拿到历史上相似台风发生过的灾害损失的情况,当然你也可以拿到它的这样一个实况风速。
海浪大家也知道,实际上我们国家的海浪,东海可能说是整个海浪灾害最频繁最猛烈的,我们也做过一些统计大概有十次,同样的技术路线我们现在也形成了这样一个2000年以来,基本上这样一个基础的数据集,不同分辨率的数据集,这是演示了一张平均浪高的产品,这里头我们也把我们全年的冬季的、夏季的这样一个波高的最大最小的统计产品。
从海雾来说,实际上也是这样的,我们说黄海、东海都盛产海雾,尤其是沿着我们地理位置,从南到北是一个多发的特征,这样实际上我们传统的观测手段基本上是很难做的,这里也说,雾就是无声的杀手,它是看不见的,实际上我们现在的卫星手段还是可以去做一些事情,同样我们也是基于这种卫星资料的多手段的融合,我们也建立了一个从2006年到现在的这样一个历史产品的数据集,不同的时间尺度,实时我们也建立了这样一个逐小时的海雾分布的产品,给大家可以来做使用。
这里是显示了我们的一个产品,就是日间和晚上的这样一个繁衍的情况,以及我们从可见光上面怎么去对比。
海冰实际上我们说,我们的渤海和黄海海冰也是在冬季的时候都有不同程度的结冰,你看这里头是我们也做了一些就是海域上面整个风险的情况,实际上海冰这一块我们国际的产品还是满多的,我们的美国、英国也是在做这样一些工作,例如我们有一些不同的时间序列的产品,但是总体来说我们认为它从空间上面,时间分辨率上,进修还是不够的,我们从最近几年也是和高校合作,来引入研发这样一个渤海海冰的遥感数据集,从2018年到2019年,我们也有这样一个海冰面积、冰缘线、海冰覆盖路数据分辨率1公里的产品。
这是我们2019年1月份环渤海的海冰海面的业务产品,这里头应该说还是比较清晰的能够看到我们整个的这样一个分布的状况。
海温,实际上海温这个产品也比较多,像我们国家的,英国的,美国的,其中以美国这个OISST的产品,或者我们风云卫星基本上都有这样一些产品。这是我们整个系统当中的一张,最近这一段时间整个海温的分布的产品。
那么在这整个的数据集的基础上面,我们也形成了这样一个以数据,以这些产品为基础的数据的管理,数据的分析,数据的可视化,以及整个到产品的自动或者交互生成的整个业务系统叫中国近海海洋气候服务系统,我们也是希望在综合的情况下能给我们整个这样一些,面向海洋开发也好,海洋资源利用,等等提供一个技术的支撑平台,这是整个我们界面的情况。
我的报告就到这里,谢谢大家。
(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)