易 侃，張子良，張 皓，王 浩

(中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)研究院，北京市 海淀區(qū) 100038)

0 引言

為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境和應(yīng)對(duì)氣候變化，大力發(fā)展清潔能源已成為保障我國(guó)能源安全的重要戰(zhàn)略。風(fēng)能作為一種純凈、無(wú)污染的綠色能源，是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。我國(guó)地域遼闊，風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在近十幾年來(lái)迅速發(fā)展，裝機(jī)容量逐年攀升。相比于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電憑借其資源豐富、利用效率高、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，有望成為未來(lái)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的主力軍。海上風(fēng)電正逐漸朝著規(guī)?；⑸钸h(yuǎn)?；⑵絻r(jià)化趨勢(shì)發(fā)展[1-2]。

面對(duì)廣闊的發(fā)展前景，海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)仍舊不容小覷。風(fēng)能資源復(fù)雜多變的特性限制了風(fēng)能的高效利用，提高了風(fēng)電開(kāi)發(fā)和運(yùn)維的難度。相比于陸上風(fēng)電，海上水文氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)缺失以及海上觀測(cè)成本高、難度大等因素進(jìn)一步提高了海上風(fēng)能資源評(píng)估的技術(shù)難度[3]。海上惡劣的開(kāi)發(fā)環(huán)境極大地增加了風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的成本和風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)海上風(fēng)電的發(fā)展提出了更加嚴(yán)苛的技術(shù)要求。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼退坡和電力市場(chǎng)化改革等政策的陸續(xù)出臺(tái)，倒逼整個(gè)行業(yè)通過(guò)產(chǎn)業(yè)升級(jí)實(shí)現(xiàn)降本提效。隨著風(fēng)電平價(jià)時(shí)代的到來(lái)，過(guò)去粗放式的開(kāi)發(fā)模式必將在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中被淘汰。如何準(zhǔn)確評(píng)估項(xiàng)目投資收益和降低開(kāi)發(fā)成本，將成為影響海上風(fēng)電發(fā)展前景和產(chǎn)業(yè)格局的核心問(wèn)題[4]。

公安院校思想政治理論課的建設(shè)是一項(xiàng)意義深遠(yuǎn)又極富挑戰(zhàn)的工程，思政課教師既擁有廣闊發(fā)展空間，也承載著偉大時(shí)代使命。要始終銘記：不忘初心，牢記使命，用好課堂教學(xué)的主渠道，切實(shí)將思政課打造成學(xué)生一見(jiàn)鐘情、念念不忘、真心喜愛(ài)、終身受益的課程。

面對(duì)上述挑戰(zhàn)，圍繞海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)過(guò)程中風(fēng)能資源與海洋環(huán)境進(jìn)行科學(xué)評(píng)估和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是保障海上風(fēng)電業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。數(shù)值模擬作為重要的輔助工具，在風(fēng)能資源評(píng)估領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值[5]。本文對(duì)海上風(fēng)電領(lǐng)域風(fēng)能資源評(píng)估數(shù)學(xué)建模方法及工具的國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)地梳理，對(duì)未來(lái)具有應(yīng)用潛力的建模技術(shù)進(jìn)行討論分析，希望能夠?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)電風(fēng)能資源評(píng)估領(lǐng)域的科技創(chuàng)新規(guī)劃提供參考。

1 風(fēng)能資源評(píng)估建模工具

目前，風(fēng)電行業(yè)內(nèi)主要應(yīng)用的風(fēng)場(chǎng)建模方法包括線性模型、計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamics，CFD)模型、中尺度氣象模式等。其中，線性模型起源于20世紀(jì)90年代，以Jackson-Hunt模型為代表。由于當(dāng)時(shí)計(jì)算能力的限制且開(kāi)發(fā)的風(fēng)電場(chǎng)地形條件簡(jiǎn)單，采用線性化的簡(jiǎn)單模型就能滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)的基本需求。最為著名的線性模型是丹麥國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的風(fēng)能分析WAsP軟件，其憑借著操作簡(jiǎn)便、計(jì)算高效的特點(diǎn)，在海上風(fēng)電風(fēng)能資源評(píng)估和設(shè)計(jì)規(guī)劃領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[6]。線性模型適用于平坦的下墊面環(huán)境的風(fēng)能資源評(píng)估，難以滿(mǎn)足復(fù)雜地形和不穩(wěn)定大氣邊界層條件下的建模應(yīng)用[7]。

在與人接觸時(shí)，人們往往不自覺(jué)根據(jù)對(duì)方的年齡、性別、職業(yè)等，將其歸入自己頭腦中已經(jīng)形成定勢(shì)的某類(lèi)，給對(duì)方下結(jié)論。我們通常會(huì)說(shuō)“嘴上無(wú)毛，辦事不牢”，北方人豪爽，南方人秀氣，給文理科的學(xué)生貼上各自的標(biāo)簽等等之類(lèi)的事情。我們有時(shí)習(xí)慣用“靜止”或狹隘的眼光來(lái)評(píng)價(jià)教育對(duì)象，上課比較調(diào)皮的學(xué)生就是不尊重老師，平時(shí)交代事情不按時(shí)完成的學(xué)生就是不認(rèn)真。在思想政治教育中，教育者有時(shí)會(huì)把教育對(duì)象歸為其中的某一類(lèi)，運(yùn)用其思維定式對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。

到了21世紀(jì)初，隨著計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力迅猛提升和風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)環(huán)境日漸復(fù)雜，為了解決復(fù)雜地形環(huán)境下的風(fēng)資源評(píng)估，CFD技術(shù)開(kāi)始引入到風(fēng)資源評(píng)估中。CFD模型在給定邊界場(chǎng)條件下，基于自定義的網(wǎng)格進(jìn)行流場(chǎng)仿真，能夠有效克服空間精度的限制，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地形障礙物環(huán)境下三維風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的模擬?；贑FD模型建立的評(píng)估軟件主要有法國(guó)Meteodyn公司開(kāi)發(fā)的Meteodyn WT和挪威WindSim AS公司開(kāi)發(fā)WindSim等。相對(duì)于線性模型, CFD模型采用更符合大氣邊界層的湍流閉合方案，可以考慮如熱穩(wěn)定度等更多大氣物理特性，具有更強(qiáng)的擴(kuò)展性，可以不斷滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求[8]。

傳統(tǒng)的風(fēng)資源評(píng)估建模方法僅將海洋作為模型的一種下墊面粗糙度類(lèi)型，忽略了海氣相互作用的影響，從而影響海上風(fēng)資源評(píng)估數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。已有的研究表明，海表的波浪特性和熱力學(xué)特性能夠顯著影響海上大氣邊界層的風(fēng)剖面及湍流結(jié)構(gòu)[22-23]。2019年美國(guó)國(guó)家能源部舉辦的“海上風(fēng)資源特征研究需求”的工作組會(huì)議指出，結(jié)合歐洲及美國(guó)的海上風(fēng)電發(fā)展經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際需求，解決未來(lái)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)所需海洋氣象信息難題的科學(xué)挑戰(zhàn)之一為發(fā)展全耦合模式。

另一方面，海上風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)受海洋下墊面的強(qiáng)烈影響，海表的狀態(tài)參數(shù)對(duì)海上風(fēng)場(chǎng)的模擬/預(yù)測(cè)具有非常重要的作用。利用海氣耦合模型研究海洋-海浪-大氣之間的相互作用，能夠有效地提升海上風(fēng)電這一特殊應(yīng)用場(chǎng)景下的風(fēng)資源評(píng)估的準(zhǔn)確性、極端風(fēng)浪評(píng)估的可靠性、海洋氣象信息的多樣性。

值得注意的是，隨著海上風(fēng)電的發(fā)展，場(chǎng)內(nèi)無(wú)測(cè)風(fēng)塔的開(kāi)發(fā)環(huán)境逐漸增多。依賴(lài)測(cè)風(fēng)塔等現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)資料作為輸入條件的線性模型和CFD模型的應(yīng)用將受到很大的限制。此外，由于微尺度模式較難捕捉中尺度大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在海上風(fēng)場(chǎng)的模擬中可能會(huì)產(chǎn)生較大偏差。中尺度氣象模式雖然能擺脫對(duì)場(chǎng)內(nèi)觀測(cè)站點(diǎn)的依賴(lài)，模擬復(fù)雜的大氣物理過(guò)程相互作用機(jī)制。但由于受到初始化條件、資料同化和參數(shù)化方法的限制，其模擬的海上風(fēng)場(chǎng)精度往往難以滿(mǎn)足工程開(kāi)發(fā)的要求。此外，現(xiàn)有的風(fēng)能評(píng)估模型與軟件主要圍繞陸上環(huán)境開(kāi)發(fā)的。隨著海上風(fēng)電朝著深遠(yuǎn)海域發(fā)展，上述模型和軟件產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境相對(duì)于陸上存在顯著差異。由于影響風(fēng)場(chǎng)分布變化的下墊面過(guò)程、邊界層過(guò)程等大氣物理過(guò)程受海氣相互作用影響顯著，現(xiàn)有的風(fēng)能評(píng)估模型及相應(yīng)的軟件在深遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)中的適用性將面臨更大的挑戰(zhàn)。另一方面，海上觀測(cè)手段的變化也給風(fēng)能評(píng)估模式/軟件的資料同化過(guò)程提出了更高的要求。因此，研究適用于海洋環(huán)境的資源評(píng)估和規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件是海上風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的重要方向。多尺度嵌套和海氣耦合等復(fù)雜建模框架將成為未來(lái)海上風(fēng)能資源評(píng)估建模工具的發(fā)展趨勢(shì)。此外，尾流模型的研究和優(yōu)化也是風(fēng)能資源評(píng)估建模領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

2 多尺度嵌套模型

近年來(lái)，包含大氣、海洋、海冰和陸面等多分量的耦合預(yù)報(bào)系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外大氣海洋業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中心的主流數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)。大量研究表明，耦合模式對(duì)于海洋氣象要素的預(yù)測(cè)比非耦合模式具有更好的效果[24-27]。Larsen等[28]采用大氣-海浪耦合模式研究了近岸極端風(fēng)速。結(jié)果表明，相比于非耦合模式，風(fēng)浪耦合模式可以更好模擬近岸風(fēng)，尤其是極端風(fēng)(風(fēng)速大于20 m/s)。Wu等[29]的研究表明，在模擬近岸的風(fēng)能密度及波浪潛能時(shí)，需要考慮海洋-海浪-大氣的相互作用。Kang等[30]提出了一種海洋大氣耦合模式作為近海風(fēng)資源最優(yōu)數(shù)值預(yù)報(bào)模型。結(jié)果表明，耦合模型預(yù)報(bào)的風(fēng)場(chǎng)比非耦合模式預(yù)報(bào)的風(fēng)場(chǎng)具有更高的可靠性。

目前，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界在該領(lǐng)域進(jìn)行了一些探索和嘗試，依托中尺度氣象模式和微尺度線性或CFD模型建立的中-微尺度嵌套的數(shù)值模擬系統(tǒng)在風(fēng)能資源評(píng)估上取得了一些成效[15-17]。其中，美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室利用Meso-Map多尺度模式系統(tǒng)制作了美國(guó)近海水平分辨率為200 m×200 m 的風(fēng)能資源分布圖。Tammelin等[18]使用中尺度AROME模式與 WAsP軟件相結(jié)合，模擬了水平分辨率為250 m×250 m 的芬蘭陸域及近海年平均風(fēng)速分布。Waewsak等[19]利用MC2模式與MS-Micro模型的中微尺度耦合模式，制作了泰國(guó)灣200 m×200 m分辨率的風(fēng)資源圖譜并應(yīng)用于當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電發(fā)展規(guī)劃。2015年，歐洲多個(gè)研究機(jī)構(gòu)合作，啟動(dòng)了歐洲新風(fēng)資源圖譜(new Europe wind atlas，NEWA)項(xiàng)目[20]。該項(xiàng)目耗資1 300多萬(wàn)歐元，耗時(shí)4年，利用中尺度天氣預(yù)報(bào)(weather research and forecasting，WRF)模式耦合CFD模型/WAsP軟件等方式，結(jié)合外場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，制成了歐洲50 m分辨率的風(fēng)資源圖譜。

大量研究結(jié)果表明，中-微尺度嵌套模式的風(fēng)場(chǎng)模擬效果優(yōu)于中尺度或微尺度模式的單獨(dú)使用，尤其是在近海岸區(qū)，其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)更為突出[21]。目前，基于中-微尺度嵌套的風(fēng)資源評(píng)估模型雖然有一些研究和應(yīng)用，但距離在海上風(fēng)電領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用推廣還有一定的差距。如何改善中尺度氣象模式的模擬準(zhǔn)確性，解決不同尺度模型的配適問(wèn)題，以及提高嵌套模型的運(yùn)行效率是未來(lái)需要解決的主要問(wèn)題。

3 海氣耦合模型

隨著風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模以及開(kāi)發(fā)難度逐漸加大，為了更好地進(jìn)行風(fēng)電項(xiàng)目投資和科學(xué)規(guī)劃，中尺度氣象模式在風(fēng)資源評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值逐漸受到重視。中尺度氣象模式通過(guò)對(duì)天氣系統(tǒng)中的不同過(guò)程進(jìn)行方程求解和參數(shù)化，可有效模擬風(fēng)場(chǎng)的時(shí)空分布特征，從而對(duì)大范圍地區(qū)的風(fēng)資源進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)[9]。2007年，中國(guó)氣象局使用WEST風(fēng)能資源數(shù)值模擬軟件分析了我國(guó)近海風(fēng)能資源空間分布特性[10]。張秀芝等[11]基于島嶼氣象站、船舶、浮標(biāo)、測(cè)風(fēng)塔及石油平臺(tái)的實(shí)測(cè)風(fēng)資料，繪制了我國(guó)近海 30 m 高度層水平分辨率 1°×1°的風(fēng)資源分布圖。周榮衛(wèi)等[12]利用中國(guó)氣象局的 WERAS/CMA 風(fēng)能資源數(shù)值模擬系統(tǒng)，進(jìn)一步分析了我國(guó)近海1 km×1 km水平分辨率的風(fēng)能資源空間分布。

思想政治教育不僅僅是理論教育，脫離實(shí)踐的坐而論道只能走向瓶頸。思政教育工作者在開(kāi)展政治文化理論課的同時(shí)，還應(yīng)將思想政治理論應(yīng)用到實(shí)踐中，在課堂外舉辦內(nèi)容豐富、形式多樣具有思政內(nèi)涵的各類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)。根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展需求，結(jié)合學(xué)校專(zhuān)業(yè)特色，將專(zhuān)業(yè)教育與創(chuàng)新思政教育結(jié)合起來(lái)，以期培養(yǎng)一批專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，職業(yè)素養(yǎng)高的新時(shí)期應(yīng)用型復(fù)合人才。

自然界中的風(fēng)場(chǎng)具有多時(shí)空尺度的變化特性，不同尺度的風(fēng)場(chǎng)變化對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響存在差異。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室近期在國(guó)際頂級(jí)期刊Science上發(fā)表研究綜述指出，提高對(duì)大氣物理過(guò)程和風(fēng)電場(chǎng)不同尺度流場(chǎng)特性的認(rèn)識(shí)是風(fēng)能研究和發(fā)展中主要面臨的挑戰(zhàn)之一[13]。因此，將中尺度與微尺度模式結(jié)合在一起嵌套使用，能夠有效解決單一尺度模型適用性不足的問(wèn)題，是海上風(fēng)能資源數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[14]。

海氣耦合模型能夠有效提高海上風(fēng)場(chǎng)模擬預(yù)報(bào)的精度，提供一體化的海洋水文氣象信息，服務(wù)于海上風(fēng)電資源與環(huán)境的綜合評(píng)估。然而，由于耦合模式的模擬運(yùn)算量非常巨大，對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力提出了很高的要求，限制了其在行業(yè)內(nèi)的推廣應(yīng)用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著云計(jì)算平臺(tái)的發(fā)展帶來(lái)巨大的計(jì)算能力提升，海氣耦合模式將在海上風(fēng)電風(fēng)能資源與海洋環(huán)境評(píng)估領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。如何提高海氣耦合模型在海上風(fēng)電領(lǐng)域應(yīng)用的準(zhǔn)確性、適應(yīng)性和效率，豐富其應(yīng)用場(chǎng)景，是未來(lái)研究的重點(diǎn)。

4 尾流模型

風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)在吸收一部分風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能時(shí)，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)能資源的損耗，使得下游區(qū)域速度降低(發(fā)電量損失)，湍流度增加(疲勞載荷增加)，形成相應(yīng)的尾流區(qū)?，F(xiàn)階段對(duì)風(fēng)電場(chǎng)阻塞和尾流效應(yīng)的實(shí)際影響認(rèn)識(shí)不足是整個(gè)工業(yè)界面臨的挑戰(zhàn)。準(zhǔn)確評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)的尾流效應(yīng)對(duì)于風(fēng)電機(jī)組科學(xué)選型、優(yōu)化排布方案、保障運(yùn)行安全、提升整體發(fā)電量至關(guān)重要[31]。

目前常用的尾流評(píng)估模型主要有：Jensen(Park)模型[32-33]、高斯模型[34-35]、雷諾平均法(Reynolds-averaged Navier-Stokes，RANS)模型[36-37]和大渦模擬(large eddy simulation，LES)模型[38-39]等，不同尾流模型的主要特點(diǎn)和不足如表1所示。

除了風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的尾流影響評(píng)估，風(fēng)電場(chǎng)間的尾流影響也成為了近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。在多數(shù)天氣情況下(不穩(wěn)定的大氣層結(jié))，風(fēng)機(jī)尾流只是一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的局部效應(yīng)。衛(wèi)星資料顯示，在一定條件下(穩(wěn)定的大氣層結(jié))，海上風(fēng)電場(chǎng)群尾流能夠延伸幾十km遠(yuǎn)[40]。2016和2017年，德國(guó)研究者使用一架安裝了探測(cè)設(shè)備的飛機(jī)，首次直接現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)大型海上風(fēng)電場(chǎng)尾流的存在和形狀，確認(rèn)了在穩(wěn)定大氣條件下，海上風(fēng)電場(chǎng)的群尾流影響蔓延到下風(fēng)向幾十 km，尾流區(qū)內(nèi)風(fēng)速下降最大可達(dá)40%，同時(shí)湍流顯著增強(qiáng)[41]。近期，期刊Nature Energy上發(fā)表的研究成果利用該方法模擬了美國(guó)德克薩斯州內(nèi)鄰近風(fēng)電場(chǎng)之間的尾流影響[42]。研究結(jié)果表明，上游風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)生的尾流將降低其下游風(fēng)電場(chǎng)近5%左右的發(fā)電效應(yīng)，其影響的范圍可達(dá)50 km以上。

隨著海上風(fēng)電逐漸走向規(guī)?；_(kāi)發(fā)布局，在未來(lái)的風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)中有必要使用合適的尾流模型科學(xué)評(píng)估待開(kāi)發(fā)風(fēng)電場(chǎng)與現(xiàn)有鄰近風(fēng)電場(chǎng)之間的相互影響，綜合考慮大規(guī)模海上風(fēng)電基地的整體發(fā)電效益。然而，現(xiàn)有的參數(shù)方案在實(shí)際工程領(lǐng)域的準(zhǔn)確性和適用性還需要進(jìn)一步研究和論證。

5 結(jié)論

此外，海上風(fēng)電的尾流影響評(píng)估也是需要關(guān)注的重點(diǎn)。目前的尾流評(píng)估模型在計(jì)算的準(zhǔn)確性上還存在很大的不足，不同模型的計(jì)算結(jié)果差異顯著。因此，研究和優(yōu)化風(fēng)能模型/軟件中的尾流評(píng)估方法，精確評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)的尾流效應(yīng)，對(duì)于精準(zhǔn)的發(fā)電量計(jì)算、合理布局風(fēng)機(jī)、減少尾流損失、提升風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益十分重要。

此外，雖然淋巴系統(tǒng)不能正常運(yùn)作，但在腫瘤組織中，它是腫瘤轉(zhuǎn)移的主要途徑，使細(xì)胞進(jìn)入正常組織中。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是最常見(jiàn)的腫瘤之一，因此控制其發(fā)展成癌癥是至關(guān)重要的。

其次，執(zhí)法部門(mén)的執(zhí)法手段不完善。商業(yè)賄賂犯罪手段各式各樣，花樣不斷翻新，但是執(zhí)法部門(mén)卻沒(méi)有被賦予調(diào)查權(quán)，執(zhí)法手段單一，只能憑借群眾的舉報(bào)、新聞線索來(lái)被動(dòng)地開(kāi)展執(zhí)法工作。這在一定程度上使得商業(yè)賄賂行為不能被及時(shí)查處，導(dǎo)致工作效率低下，往往會(huì)錯(cuò)過(guò)了打擊商業(yè)賄賂的最佳時(shí)機(jī)，使得商業(yè)賄賂行為逃脫了法律的制裁。

隨著海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)走向深遠(yuǎn)海域，測(cè)風(fēng)塔建設(shè)難度大以及附近能夠使用的氣象站、海洋站長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)缺失等問(wèn)題日漸顯現(xiàn)。基于數(shù)值氣象預(yù)報(bào)模式開(kāi)發(fā)的風(fēng)能資源評(píng)估系統(tǒng)在海上風(fēng)能資源評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值日漸受到業(yè)內(nèi)的重視。目前在風(fēng)電領(lǐng)域主要使用的幾種數(shù)學(xué)建模方法及相應(yīng)的軟件在海上風(fēng)電領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用和推廣時(shí)，都有各自的優(yōu)勢(shì)和明顯的不足。將中尺度與微尺度模相結(jié)合在多尺度嵌套模型是海上風(fēng)能資源評(píng)估數(shù)學(xué)建模技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)階段基于中-微尺度嵌套的風(fēng)資源評(píng)估模型雖然有一些研究和應(yīng)用，但距離在海上風(fēng)電領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用推廣還有一定的差距。

本文系統(tǒng)地梳理了海上風(fēng)電領(lǐng)域風(fēng)能資源評(píng)估數(shù)學(xué)建模方法及工具的國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀并對(duì)未來(lái)主要的前沿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了充分地討論?？傮w而言，考慮到海上大氣物理環(huán)境特性，研究面向深遠(yuǎn)海域的風(fēng)能資源評(píng)估數(shù)學(xué)建模方法，依托多尺度嵌套的建?？蚣?，充分考慮海氣耦合過(guò)程對(duì)風(fēng)能資源分析的影響，以及對(duì)尾流評(píng)估模型及相應(yīng)的參數(shù)方案進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，將是未來(lái)海上風(fēng)電風(fēng)資源評(píng)估數(shù)學(xué)建模技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。