風力預報助力可靠的能源生產

要優化將風能整合到一個國家的電網中，就需要對風速和風向在未來數小時內可能隨時間和空間變化的情況進行可靠的預測。KAUST的研究人員現已開發出一種統計模型，該模型可提供沙特阿拉伯各地風況的最佳預測。

前KAUST博士后Amanda Lenzi說：“沙特阿拉伯的目標是使其能源結構多樣化，并設定了從風能和太陽能開始顯著增加電網中可再生能源數量的目標。”

為了實現到2030年風能裝機容量達到9吉瓦的目標，需要可靠的模型和先進的預測方法來預測沙特王國的風況。這將有助于鞏固投資的確定性，同時也是將風能有效整合到現有電網中的必要條件。

Lenzi和小組負責人Marc Genton利用來自全國28個風電場的每小時觀測數據，著手開發一種可靠的預測模型，該模型使用先進的統計方法來處理環境數據。

Lenzi說：“我們采用這種方法的主要創新是對風速和風向進行聯合建模，通常對它們進行單獨處理。” “這種方法在從幾分鐘到幾小時的時間范圍內，從一個站點到僅基于幾個風力監測站的整個大陸區域，都顯示出改進的預測性能。”

盡管風在本質上是可變的，但通常存在從特定方向吹來更大風的趨勢。因此，僅依靠風速會在風能預測中引入系統誤差。Lenzi和Genton通過使用東西向和南北向分量建立風速的時空模型并有效表示時空統計數據，從而提高了模型的計算效率，從而解決了這一問題。

倫茲說：“使用這種方法，我們能夠從幾個監視位置計算出完整的天氣預報分布，并以最小的計算時間，以高空間分辨率在長達數小時的時間內為整個沙特阿拉伯構建風速圖。” “該模型還提供了對這些預測中不確定性的準確度量，這對于規劃以最高效率運行的風電場是必不可少的。”