该模型有助于风电场选址和出力预测
风总是吹向某个地方,但确定风电场的位置比举起湿手指复杂得多。现在,宾夕法尼亚州立大学的研究人员团队有了一个模型,可以找到风力发电场的最佳位置,甚至可以帮助预测24小时的能量输出。
地理、气象和大气科学教授圭多塞文(Guido Severn)说:“通常,计划建造风力发电场的人会寻找良好的地形和平均风速,无论是太强还是太弱,但都是一致的。”“我们发现了一种更准确有效的方法来检查特定位置风能的可预测性,这是考虑建立新风电场的关键因素。有了化石燃料和核能,你确切地知道你会有多少能量。但是风能不是这样的。”
位置对于一般的电力输出非常重要,但是能够预测农场在未来24小时内将产生多少风能也很重要。电力供应商购买风电场产生的能量,并希望获得可靠性。风力发电场通常向供应商出售他们的电力输出,但他们也希望能够提前24小时计划他们将产生多少电力。
“电力供应商需要知道每天有多少电力可用,”Cervone Cervone说,他也是宾夕法尼亚州计算机科学研究所的副主任。“他们需要可靠的资源,因为他们无法切断电源。他们也不想在现货市场购买更多的电力,因为他们在那天购买的价格更高。”
宾夕法尼亚州立大学能源和矿物工程博士获得者Cervone和Mehdi Shahriar使用美国国家大气研究中心开发的模拟系综分析了中国风电场发电量预测的误差。AnEn使用一组过去至少几个月的观察和预测的历史记录,但最好是两年。它提供了一个预测的概率模型,在这种情况下,可用于发电的风。
最近,研究人员在《可再生能源》期刊在线报告说:“我们观察到平均风速较高的地区与更大程度的预测不确定性有关,这使得预测这些地区的风速更加困难。”利用过去对潜在地点的预测,风力发电场建造者可以选择平均风速较低但风能更加稳定和可预测的地点。
研究者的方法不能简单回答是否会有风。该模型生成风能生产的概率曲线,该曲线可被公司用于决策和了解风险。如果模型说有足够的风力发电的概率是80%左右,那么风电场业主和电力购买者都知道风力不足的风险。如果概率是20%,那么毫无疑问,双方都会认为风险太大,不能依靠风电场发电。
Cervone说:“如果我们可以预测风速,那么我们就可以预测输出,并告诉我们在给定的时间内将产生多少能量。”这种模式非常有效。给定当前预测,它将搜索匹配并提供实际风速和持续时间的历史预测。