[發明專利]一種定量檢測新能源場站局地氣候效應的方法和系統

在審

• 申請號: 202211195419.8
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN116183258A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 宋宗朋;馮雙磊;王勃;王姝;靳雙龍;劉曉琳;胡菊;郭于陽;滑申冰;馬振強;張艾虎;高京娜;王錚;車建峰;王釗;張菲;趙艷青;姜文玲;韓振永
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01W1/02;G01W1/10;G06F30/20
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉海蓉

本發明提供一種定量檢測新能源場站局地氣候效應的方法和系統，其通過建立新能源場站的局地氣候數值模型，在有新能源場站和無新能源場站兩種情形下，基于相同的試驗條件分別開展數值模擬試驗獲取試驗結果；根據預先設置的局地氣候效應成分指標關系，以及獲取的試驗結果和真實氣候觀測數據確定局地氣候效應成分指標關系的參數值，并根據所述參數值確定新能源場站與局地氣候變化的關系。所述方法和系統可有效的檢測出新能源場站引起的局地氣候效應及其定量程度，有利于評估大規模新能源場站是否能顯著的改變局地氣候環境，有助于我國新能源場站的合理規劃及環境保護。

技術領域

本發明涉及檢測技術領域，并且更具體地，涉及一種定量檢測新能源場站局地氣候效應的方法和系統。

背景技術

規模化開發和利用新能源是應對日益嚴峻的環境與氣候變化壓力，實現低碳綠色發展的必由之路。隨著新能源在能源消費中的比例日漸增長，新能源場站的大規模開發，將不可避免的改變地表環境和局地氣候條件。如風電場將改變地表粗糙度、大氣邊界層高度等，光伏電站將改變地表粗糙度、地表反照率、大氣邊界層高度等，進一步對局地氣候產生一定的改變作用。目前已有研究表明，新能源場站建設之后，局地的氣溫升高、降水增多、風速降低。然而，新能源場站的局地氣候變化包含2個部分：局地自然氣候變化，及新能源場站引起的人為氣候變化。目前已有方法僅能對二者的進行整體檢測，不能對二者分別開展檢測。因此，目前尚無法確定新能源場站局地氣候效應的定量程度，也無法推斷大規模新能源場站建成后，是否能對局地氣候造成顯著的改變作用。

發明內容

為了解決現有技術中針對新能源場站的局地氣候變化的檢測只能針對局地自然氣候變化和新能源場站引起的人為氣候變化進行整體檢測的問題，本發明提供一種定量檢測新能源場站局地氣候效應的方法和系統。

根據本發明的一方面，本發明提供一種定量檢測新能源場站局地氣候效應的方法，所述方法包括：

基于已有局地氣候數值模型對新能源場站進行建模，構建新能源場站局地氣候數值模型；

基于所述新能源場站局地氣候數值模型，在相同的試驗條件下，針對有新能源場站和無新能源場站兩種情形分別開展基于隨機擾動的多組數值模擬試驗，獲取對應的試驗結果X_art，i和X_nat，i，其中，所述相同的試驗條件包括相同的試驗地區，相同的試驗時間段和設置相同的隨機擾動參數，1≤i≤N，N為自然數：

獲取開展數值模擬試驗的地區，在試驗時間段的真實氣候觀測數據Y_i；

根據設置的局地氣候效應成分指標關系，對所述數據Y_i，試驗結果X_art，i和X_nat，i進行多元線性回歸分析，確定所述局地氣候效應成分指標關系的參數值，其中，所述參數包括局地自然氣候改變因子、新能源場站人為改變因子和氣候噪聲因子；

根據所述局地氣候效應成分指標關系的參數值確定新能源場站與局地氣候變化的關系。

可選地，基于已有局地氣候數值模型對新能源場站進行建模，構建新能源場站局地氣候數值模型，包括：

通過修改已有局地氣候數值模型中的地表拖曳系數關系、地表粗糙度系數、地表湍流動能，構建風電場局地氣候數值模型；和/或

通過修改已有局地氣候數值模型中的地表反照率、地表粗糙度系數和地表湍流動能，構建光伏電站局地氣候數值模型。

可選地，根據設置的局地氣候效應成分指標關系，對所述數據Y_i，試驗結果X_art，i和X_nat，i進行多元線性回歸分析，確定所述局地氣候效應成分指標關系的參數值，其中，所述局地氣候效應成分指標關系的表達式為：