到2015年，突破性的可再生能源预测将进入美国电网

突破性的可再生能源预测技术距离革新美国电网的风能和太阳能发电效率可能还需要两年时间。

通过Shutterstock风暴前图像

美国国家大气研究中心（NCAR）通过一项为期两年的新计划（已开发了针对风能和太阳能的定制预测系统），将其已令人印象深刻的可再生能源创新清单添加进来。

NCAR的科学家和工程师将开发技术，通过预测风速的突然变化来提高风能输出，帮助风电场运营商避免在冰冷条件下的缩减，并预测小型太阳能装置产生的能量。

将最新技术推向概率预测

这批新的可再生能源预测系统将部署在丹佛，明尼阿波利斯和阿马里洛的Xcel Energy区域控制中心，以帮助公用事业增加向电网输出的可再生能源，同时降低成本并确保可靠的电力供应。

NCAR计划主任Sue Ellen Haupt说：“这进一步推动了最新技术的发展。”“对预测的每次改进都会带来额外的节省。”

可再生能源预测技术的新阶段将提供“概率预测”，这意味着公用事业管理人员将能够在第二天基于对风电场中某些天气状况的高精度预测来做出决策。预测将集中在风的“斜坡”事件，冰和极端温度以及分布式太阳能上。

预计风电场事件

在这三者中，预测斜坡事件可能对整个一代人意义最大。坡道事件是指由于经过天气前沿或大气事件而在数小时的跨度内，风况突然而显着变化。NCAR的可变多普勒雷达分析系统（VDRAS）会将雷达数据与计算机模拟相结合，从而为特定风电场创建准确的预测并减少间歇性。

通过Atmos News的风坡事件图像

VDRAS预测将使公用事业公司能够准确估计风电场可发电多少，并根据电网的总体需求增加或降低其他基本负荷的发电量。Xcel的加布里埃尔·罗梅罗（Gabriel Romero）说：“与过去相比，我们能够更频繁地，更积极地使用风力为系统供电。

预防寒冷天气对涡轮机的影响

虽然坡道事件可能最重要，但预测极端天气状况可能会最大程度地防止风电场突然关闭。NCAR与宾夕法尼亚州立大学合作开发了一个48小时的预报系统，以预报极端温度波动以及冻雨和雾对涡轮的影响。

这两种天气状况都可能迫使风电场停止运行，并可能损坏涡轮叶片。NCAR正在应用与用于使飞机免受潜在致命的空中结冰状况影响的计算机模型和专用算法相似的计算机模型和专用算法。

预测小规模太阳能输出

如果您认为太阳能不在预测范围之内，请放心-NCAR还在开发一种预测系统，以帮助公用事业部门预测小型太阳能装置的产量。该系统将预测屋顶太阳能客户何时将提供他们自己的需求，何时向电网提供多余的电力以及何时需要从公用事业中获取电力。

这个新的太阳能预报系统将扩大已经进行的NCAR研究，以预报日照条件并以15分钟为增量来预测大型太阳能装置的功率。现有研究将使用一系列观测工具来预测太阳能设施的云量以及不同类型的云将对产生的影响。

可再生能源预测等于经济效益

NCAR的所有努力最终将使消费者受益，同时也将受益于气候。由于电力仍无法大量存储，因此，每当太阳能或风能系统的发电量突然减少时，公用事业便被迫打开煤炭或天然气设施。

除了更高的排放量外，这些发电机组可能比可再生能源还要昂贵，并且如果由于维护而无法使用或无法及时打开以满足需求，公用事业公司将被迫在昂贵的电力现货市场上购买电力。 。

通过Shutterstock的科罗拉多风框架图片

NCAR的可再生能源预测方法已被证明可以节省数百万美元。它在2010年为Xcel开发的风力预报系统通过为风力发电场产量开发了35％的准确预报，当年为公用事业客户节省了超过600万美元。

“通过创建更详细，准确的预测……我们可以产生重大的投资回报，”大学大气研究公司总裁Thomas Bogdan说。“这种类型的前沿研究有助于使可再生能源更具成本竞争力。”