更準(zhǔn)確的風(fēng)力預(yù)測可為美國節(jié)省數(shù)億美元能源成本

一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，更好的風(fēng)力預(yù)測可以為美國消費(fèi)者每年節(jié)省數(shù)億美元的集體公用事業(yè)賬單。由于更高效的渦輪機(jī)，風(fēng)能成本已經(jīng)大幅下降，但在可再生能源方面仍有一個主要障礙需要克服：間歇性。與燃煤和燃?xì)獍l(fā)電廠不同，風(fēng)能和太陽能發(fā)電站只能在天氣允許的情況下生產(chǎn)大量電力。

因此，準(zhǔn)確的天氣預(yù)報對于電力公司能夠計劃他們在任何一天有多少風(fēng)能是至關(guān)重要的。風(fēng)能已經(jīng)迅速增長到今天占美國電力組合的近10%。拜登政府的目標(biāo)是在2035年達(dá)到無碳污染的能源網(wǎng)，而更準(zhǔn)確的預(yù)測可以幫助風(fēng)能成為該組合中更大的一部分。

為了避免停電，電力公司不斷試圖平衡電力供應(yīng)和需求，這就是預(yù)測的作用。如果預(yù)測顯示有風(fēng)的日子，公用事業(yè)公司就可以利用這些能源來滿足消費(fèi)者的需求。他們通常會選擇最實(shí)惠的能源，而在美國，風(fēng)能是最便宜的能源之一。(在世界大部分地區(qū)，可再生能源現(xiàn)在比化石燃料便宜。)另一方面，如果預(yù)測警告說風(fēng)力減弱，公用事業(yè)公司就會計劃從其他可能更昂貴的能源中采購電力。

誤判的代價很高。如果可用的風(fēng)能比最初預(yù)測的少，公用事業(yè)公司可能不得不支付額外的高價，在短時間內(nèi)購買電力以滿足客戶需求。而如果可用的風(fēng)能比最初預(yù)測的多，公用事業(yè)公司可能不必要地從火力發(fā)電廠購買更昂貴的電力。與這些糟糕的天氣預(yù)測相關(guān)的成本通常會以更高的能源賬單轉(zhuǎn)嫁給客戶。

值得慶幸的是，通過專門的研究，預(yù)測技術(shù)已經(jīng)得到改善。2015年，美國能源部啟動了一項(xiàng)為期四年的研究，研究影響風(fēng)力發(fā)電預(yù)測的大氣過程。這項(xiàng)研究為美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的一個重要天氣模型提供了信息，該模型提供每小時的風(fēng)況預(yù)測。

該模型被稱為高分辨率快速刷新(HRRR)，自2015年以來已經(jīng)更新了幾次。新的研究發(fā)現(xiàn)，如果該模型的最新版本一直在運(yùn)行，消費(fèi)者在2015年至2018年間將節(jié)省3.84億美元。這表明不斷改進(jìn)天氣預(yù)報是多么有價值。為了進(jìn)行這項(xiàng)研究，研究人員將模型的預(yù)測與實(shí)時觀測進(jìn)行了比較，以了解預(yù)測如何隨著時間的推移而改善。然后，他們估計了公用事業(yè)部門及其客戶的潛在成本節(jié)約。

這些收益可以增長

在整個美國(估計有3.29億人口)，每個家庭節(jié)省的費(fèi)用都很小。但是，隨著預(yù)測的改善和更多可負(fù)擔(dān)的風(fēng)能在美國上線，這些收益可能會增長。

研究人員仍在努力使可再生能源的預(yù)測更加完善。較新版本的HRRR 應(yīng)該能夠更好地預(yù)測風(fēng)速變化時非常迅速時發(fā)生的風(fēng)坡。研究人員說，另一項(xiàng)研究正在進(jìn)行中，以了解對云層的更準(zhǔn)確預(yù)測如何也能促進(jìn)太陽能和降低能源成本。