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可靠的流量预测可以降低电价

2010-03-10
来源:科学日报

  《科学日报》(Science Daily 2010119消息——巴西、加拿大、中国、俄罗斯、挪威、日本和瑞典已成为世界上水力发电大国。水力发电公司遇到的一个考验是,径流量变化大和缺乏长期预测,这使得水力发电公司很难做出究竟是应该蓄水还是应该弃水的决策。

  然而,通过将全球气候模型的信息按比例缩小并与本地测量数据结合,来自路德大学工程学院(Lund University School of Engineering, LTH)的研究者们研究出一种方法可以预报未来4个月的径流量,其可靠性相比与之相似的径流预报提高了一倍。这个发现已经发表于即将发行的《水利研究》(Hydrology Research),而这一模型将由挪威能源供应商StatKraft验证。

  在斯堪的纳维亚半岛,干燥、寒冷的冬季通常要依赖取暖,此时到春天水电站由于较高的电力消耗蓄水位很低。如果融化了的积雪不足以蓄满水库,这很可能会导致在下一年度的年末电价飙升。

  水力发电公司对径流长期预测的需求在冬季总是显得最为紧迫,尽管他们在一整年中都希望更早得到径流的情况。

  “通过预测从12月到1月开始的春季径流情况,水力发电公司就可以驾驭发电量,因此水库水位也慢慢降低,从而避免在未来季度水价过快上涨。控制水量的需要是重要的,因为水库中水的价值是随电价快速变化而变化的,”路德大学工程学院水资源工程教授斯蒂安?百塔奇?伍诺(Cintia Bertacchi Uvo)这样表示。

  目前尚没有可靠的方法能准确预测瑞典及挪威境内河流的径流量,因此在水库中,只能跟踪春季融雪量。

  与计算机模型相关的气候现象是强大的、持续的存在于北大西洋震荡中高低压系统的自然变化,并已被人们所熟知,它对决定斯堪的纳维亚半岛冬季的12月和1月是否温和多雨或者干燥寒冷起到了至关重要的作用。这个模型由路德大学科学家们以及来自南非比勒陀利亚大学(University of Pretoria)和南非环境服务部门的研究者们合作开发,它对温度、风向和风力进行分析,这些要素可以估计出整个冬季的积雪量。

  “唯一需要在当地进行的方法是竟可能时间跨度长的输入水电站河流径流量历史数据,”拥有水利工程硕士学位的基恩?福斯特(Kean Foster)说。“这个方法可以在许多不同的国家运用,取决于这个国家的气候。”

  科学家们已证实将当地过去50年的历史数据与不同全球气候模型的注入斯堪的纳维亚河流中每秒钟的水量进行相关,并运用全球气候模型的可行性。例如同一个地区的,北部的通河(Torne River)。为了得到较好的结果,同时采用多种气候模型并合并这些结果是非常重要的。

  目前,水力发电公司是利用相对准确的短期径流预报。径流预报是基于水文模型和气候预报的综合。然而,它们长期预报能力的可靠性低。它们的长期径流预报是通过运行两种气候假设下的水文模型而得到的,一种产出低径流,另一种产出高径流,长期预测就是基于这两种极端情况下得到的数据的。

  “这个方法的问题是,在间歇期内,径流可以在任何地方结束。气候预测就像我们预测未来径流的可能性,这帮我们实现了计划和对不同策略的考虑。”基恩?福斯特透露说。

  “一个具体的例子阐明了预报的必要性,在2003年春季,瑞典能源价格在短时间内就翻了两倍。原因是通常会在秋季到来的水流并没有出现。如果水电站在夏季和秋季都运用了相关气候预报的话,他们很可能不会过早地排干水库中的水,所以问题发生了,”路德大学工程学院水资源工程专家斯蒂安?百塔奇?伍诺这样总结。

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