国家气候中心构建“气象-风光-生态”模式链 助力新能源工程科学布局
日前，国家气候中心聚焦新能源工程气候生态影响评估，构建“气象—风光—生态”耦合数值模式链，涵盖气象与光伏耦合模型、气象与风电耦合模型，以及气候要素驱动的生态过程机理模型，为“风光（风能与太阳能）工程”气候生态影响评估提供核心工具。
研究团队自主研发的气象—光伏耦合物理模型（WRF—PV），将光伏电站特有的辐射平衡与热量平衡特征参数化至中尺度气象模式中，提升了模式对光伏电站区域的地表辐射、温度、湿度和风速等气象要素的模拟能力，可用于定量评估土地利用类型改变及其带来的陆气能量交换改变，实现对光伏电站局地气候效应的模拟评估。基于该模型的评估研究表明，在我国北方沙漠、戈壁、荒漠地区大规模建设光伏电站，可产生增加局地湿度、降低风速、抑制蒸发等积极气候效应，有助于改善当地生态环境。
针对风电领域，面对高海拔区域空气密度偏低、大叶轮机组运行复杂等行业难题，研究团队构建了多物理场耦合的“气象+风电”数值模型，通过引入瞬变空气密度、叶轮等效风速等关键参数，显著提升了模型在风场分布、发电功率预测和尾流效应模拟方面的精度。应用该模型对甘肃瓜州地区风电场尾流影响进行量化分析发现，下游风电场发电量平均下降约10%，为大型风电基地的布局优化提供了关键技术支撑。
此外，通过引入气候要素驱动的生态过程机理模型，研究团队构建的跨领域“气象—风光—生态”耦合数值模式链，能模拟不同风光配置方案下的气候要素变化，评估其对植被初级生产力等生态指标的影响，为风光互补电站的科学规划提供量化依据。
目前，相关技术已应用于湖北、内蒙古、浙江、广西等地重大工程的气候可行性论证和强风风险评估。随着中国气象局与国家能源局联合发布《关于推进能源气象服务体系建设的指导意见》，明确提出加强能源工程气候评估服务、发展自主可控的专业数值预报模式，国家气候中心将在新能源气候适应性评估领域继续深化研究，全面提升新能源工程气候服务能力。
（作者：刘蕊 常蕊 责任编辑：蒋芷晴）