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一种预测海风的新方法可能使海上风电场受益

新泽西州的风能区被涂上了绿色和棕色的阴影,那里可能最终会建造数百座风力涡轮机。图片:美国内政部海洋能源管理局,高分辨率

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Todd Bates
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罗格斯领导的一项研究利用复杂的预测来了解海风,使海风成为一种更可预测的能源。

罗格斯大学物理海洋学博士、美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,简称noaa)科学家格雷格·塞洛卡(Greg Seroka)表示,到目前为止,海风的行为以及海洋如何影响它们,在很大程度上一直是个谜。

“我们已经开发出一种技术来描述和预测海风,这可能是非常有利于离岸风力涡轮机建筑规划、运营和维护,使风一个可靠的化石燃料的替代品,”Seroka说,曾与罗格斯大学副教授Josh科胡特,助理教授和特聘教授斯科特•格伦·特拉维斯英里的海洋和沿海科学系的研究。

这项发表在《地球物理研究杂志:大气》上的研究首次将复杂的统计分析技术与天气预报模型结合起来,来评估近岸和近岸的海风。

罗格斯领导的研究小组研究了新泽西风能区的海风。新泽西州风能区是联邦政府指定的远离海洋、大西洋和开普梅县的区域,那里可以建造大型风力涡轮机。

他们发现,在夏季,当能量需求达到顶峰时,海风经常在炎热的下午出现,但当来自西南方向的风将温暖的地表水吹离海岸时,情况就会发生变化。这会导致更冷的海底海水上涌,冲击海滩,使游泳者感到寒冷,并导致离岸海风比正常时间提前5个小时开始,并变得更加猛烈。研究还发现,沿海吹过的风阻止了近岸海风向内陆移动,但陆基风对近岸海风影响甚微。

基于这些发现,海上海风对海上风能产业的预测能力将大大提高。耶路撒冷理工学院(Jerusalem College of Technology)计算机科学教授埃里克·弗雷德(Erick Fredj)和罗格斯大学(Rutgers)海洋与海岸科学系(Department of Marine and Coastal Sciences)顾问兼首席气象学家里奇·唐克(Rich Dunk)对这项研究做出了贡献。

去年,新泽西州州长墨菲(Phil Murphy)发布了一项行政命令,指示州公共事业委员会(state Board of Public Utilities)和其他机构促进新泽西州沿海风能的开发,以实现到2030年发电3500兆瓦的目标。需要数百台风力涡轮机。

美国首个商业性海上风力发电项目——位于罗德岛布洛克岛附近海域——由5台6兆瓦的风力涡轮机组成,于2016年12月开始运行。据美国能源部(U.S. Department of Energy)说,美国各地有20多个海上风电项目处于不同的开发阶段。

罗格斯大学研究人员的下一步工作包括更多地了解各种类型的海风,以提高他们的预测能力。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rutgers.edu/new-way-predict-sea-breezes-may-benefit-offshore-wind-farms/20190118