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北京雾霾因风电阻风入京 结果待验证
发布时间:2014-11-24     来源: 财经网(北京)
本文摘要:内蒙古的风电大发展与京津冀爆发大面积雾霾之间,究竟是纯粹的巧合,还是略有影响,抑或构成因果关系?目前并没有可靠的研究和确凿的结论。但这并不妨碍人们对此进行深入思考。
 
  有人认为,风电场最多只会影响到近地面风速,对高空的大风没有太多影响。而这也是个值得商榷的问题。如果风力发电机数量较少,这也许问题不大。但如果风力发电机数量极为庞大,导致近地面风速大幅降低,那么高空风能会顺势下坠成为低空风能,从而对整体风力产生削弱作用。
 
  而关于风力发电削减整体风能的现象,最早恰恰是风电企业自己发现的。由于近地面风力衰减会在20公里范围内保持最大,而随着距离的延伸,近地面风速又会开始回升;风速衰减的距离则根据地形不同,大概会在30至60公里左右。因此,风电企业会在几个层级风电场之间保持一定的距离,以防相互干扰影响发电的效率。
 
  断崖式的突变
 
  北京这个超级大都市中的风力减弱的趋势,其实早就在不知不觉地发生。
 
  据中国气象局国家气候中心首席科学家姜彤提供的数据,从上世纪70年代至今,北京城内的风速呈现整体下降趋势,平均每年下降0.014米每秒,其中以冬、春季节尤为明显。另有分析显示,将北京1993-2002年与2003-2012年两个10年间的1月份风力资料进行比对,年均1月风速从2.5米每秒,减至2.3米每秒;相应的,雾霾天日数从2.1天升至4.4天,霾日则从0.8天升至3.9天。
 
  风力减弱在北京早已经是一个趋势化事件,但这依然是一个相对缓慢的过程。历史上,北京地区每年有大风(气象领域中将瞬间风力大于17米/秒的风称为大风,即相当于八级风力)的日子在25-30天左右,冬春季大风日数多于夏秋季,春季风力最大,其中4月份平均风力位居一年四季各月之首。
 
  然而在今年年初,一份《北京地区2013年气候公报》却让气象学家们也迷惑不解。公报数据显示,2013年北京地区仅有1天出现大风,比常年(12.6天)、近十年均值(7.8天)明显偏少,为1951年以来最少的年份。不出意料,这一年的霾日也暴增至223天,相比2012年(124天)明显偏多。
 
  2013年北京的风力如同断崖式的暴减,引发了人们的诸多猜想。有人认为是三北防护林工程开始发挥作用,但整个防护林工程规划长达70年,并非什么突发性事件。无独有偶的是,在2012年初内蒙古电网风电装机容量尚为1004万千瓦,仅仅一年多的时间,就骤增至2013年的1848.86万千瓦,两者之间的同步性倒是令人咋舌。更令人不安的是,在北京的上风口张家口地区,风力发电也突飞猛进,到2013年底,全市风电装机容量达到585万千瓦,成为名副其实的“中国风电第一市”。
 
  面对2013年北京大风骤减的现象,北京市气象台高级工程师张明英的气象学解释为:冷空气系统不强。一般来说,大风天的产生是由冷空气强度决定的。对气象学家来说,冷空气过境情况是无法预测的,所以人们也无法预测以后大风天的天数是否会发生新的变化。
 
  根据中国气象局风能太阳能资源中心朱瑞兆教授的研究,影响中国的冷空气有5大发源地,而如果我们能像气象卫星一样置身太空,或许就能极其直观而生动地看到冷空气强力入侵的路径。
 
  第一条路径来自俄罗斯新地岛以东附近的北冰洋,从西北方向进入蒙古国西部,再东移南下影响我国;第二条是源于新地岛以西北冰洋面,经俄罗斯、蒙古国进入我国;第三条源于地中海附近,东移到蒙古国西部再影响我国;第四条是源于太梅尔半岛附近洋面,向南移入蒙古国,然后再向东南影响我国;第五条源于贝加尔湖以东的东西伯利亚地区,进入我国东北及华北地区。
 
  可以看出,除了第五条冷空气路径由东北转入华北,其他四条冷空气路径都要经过蒙古高原。
 
  出于对风能资源的研究,朱瑞兆教授也认为,风速与冷空气性质存在着很大的相关性。在冷空气活动与山脉组合形成的三北地区(即西北、华北和东北),风能资源最为丰富。每当冷空气南下,就会伴随一次大风过程。三北地区首当其冲风速最大,但越向南寒冷的空气慢慢变性,势力变弱,风速也会越来越小。
 
  根据能量守恒定理,架在内蒙古地区的无数风机必然要截取巨量的风能。对风力风能造成哪些影响,人们尚且不能确定,但对冷空气气流的消耗,很多人却是有着切身的感受的。
 
  不难想象,由于超大规模的风力发电厂的消耗,很大一部分冷空气已经很难像以往那样越过陕西、山西,到达中部的河南,形成降雨。它们骤然停滞在了华北平原,再与京津超级城市群中的热空气发生强烈对流作用,形成突如其来的降雨,却使得中东部地区遭遇连绵干旱。
 
  近年来,中国遭遇的各类极端气候灾害,似乎正是这一运转模式的翻版。特别是2011年,北京市年降雨量突破700毫米,创13年来之最;2012年夏季,北京又遭遇1951年以来最大降雨,城区平均降雨量达215毫米。北京这些标志性的突发气候事件,或许并不是无缘无故发生的。
 
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