科技日報記者 金鳳
風能作為最具規模化應用潛力的清潔能源之一，近年來在全球范圍內快速發展。24日，記者從南京大學獲悉，該校地理與海洋科學學院與大氣科學學院科研團隊聯袂美國科羅拉多大學學者創新性地提出了可跨時間尺度應用的風能校正系數，應用該系數K后，對全球風能儲量預估提升超過25%。該研究成果近日刊發于國際期刊《自然·通訊》。
我國風能資源豐富，是世界風電發展的領先國家。2023年，我國風電新增裝機容量占全球的45%，充分顯示出風能在國家能源戰略中的核心地位。
“然而，當前風能資源準確評估仍面臨巨大挑戰。風能評估要求使用高時間分辨率的風速數據。”論文通訊作者、南京大學教授徐志偉介紹。
此次研究中，徐志偉團隊基于全球超過1萬個高分辨率長時序風速觀測站點、多套大氣再分析資料以及CMIP6氣候模式模擬，系統揭示了風速時間分辨率對全球風能評估的系統性影響，并創新性地提出了可跨時間尺度應用的風能校正系數K。
研究發現，相較于小時尺度數據，日平均風速會導致全球風功率密度平均低估35.6%，在風速較弱區域偏差甚至超過60%。該偏差源于風能隨時間分辨率增加而呈現的指數衰減規律：風力越強的地區，風能衰減速率越慢。
“為解決這一偏差，我們創新性地提出風能校正系數K，并建立了該系數與風能環境強度之間的穩健關系，實現了不同時間分辨率之間風能估算結果的有效轉換，為大尺度風能評估提供了可靠依據。”徐志偉說，更為重要的是，在對21世紀末全球風能資源的模擬預測中，若繼續使用日尺度數據，未來風功率密度將被低估30.7%；而應用校正系數K后，偏差可有效降低至15%以內。
徐志偉表示，這一研究成果為當前及未來風能評估提供了統一標準和實用工具，在支撐清潔能源布局、推動能源結構轉型、助力碳中和目標實現等方面具有重要現實意義。
