张秀芝：中国海洋风能产业的护航者

能源安全关乎一个国家的发展。近年来，随着人类对新能源的不断开发，海洋风能的利用也越来越广泛。在推动海洋风能产业发展的过程中，中国气象局国家气候中心研究员张秀芝，是其中一位做出积极贡献的佼佼者。

毕业于中国海洋大学气象专业的张秀芝，任职于当时的中央气象局（中国气象局前身）氣候资料室分析科海洋气候组，主要从事海洋气候研究以及海洋工程气候服务工作，曾为多个中海油海上石油平台设计和港口工程设计提供气候服务，并编辑专著《中国近海气候》《中国内海暨毗邻海域气候图集》。1995年，她开始从事季风和台风的相关研究，对我国的天气和气候有了更加深刻的理解，拓展了科研思路，为后来进入风电领域奠定了坚实的基础。

2006年，中国气象局成立了风能太阳能评估中心。张秀芝凭借着在海上研究的优势和兴趣，开始围绕海上风电和台风对风电开发的影响展开了重点研究，并取得了一系列的成绩。

2008年8月～2009年8月，张秀芝和她的团队与英国SGURR公司合作，用一年的时间完成了中国-欧盟能源合作的两个项目，并按项目要求出版了两本专著《中国近海风电开发指南》和《台风对海上风电开发的影响》，是我国首次系统阐述海上风资源及风险评估，海上风电开发规划、风电场选址、风电场评分定级方法论的专著。

自2011年以来，她开始专注于台风对风电开发的影响研究，凡遇台风对风电场造成破坏，她都会前往现场进行实地考察，收集相关资料，分析风电机组受损原因。一次次的惨痛损失促使她开启了对国际电工委员会IEC61400-1对台风风况适应性的研究，这是目前国内外遵循的风电机组收集标准。为此，利用其他项目剩余的课题费前后在风电开发企业设立在台风影响海域的5个测风塔上分别安装了三维脉动测风设备，观测台风影响期间的风况和湍流。同时，收集了2003年以来近50个台风影响下140多个台风风况观测个例，分析计算了台风不同区域、不同地形、不同下垫面的风垂直廓线、湍流强度、湍流谱等10多项设计参数，指出IEC61400-1标准中有4项不能适应台风风况，提出了相应的研究结果，主要结果编入了国标《台风型风电机组》，并提交IEC TC88国际会议讨论。

海上风电开发关键的两个因素是风资源和50年一遇最大风速。张秀芝研究员和她的团队使用欧空局（ESA）GlobWave项目下法国海洋开发所建立的9个卫星高度计联合校准数据集，美国和欧空局的SCAT系列3颗卫星数据，与中国近海的28个浮标观测资料进行对比分析，融合后得到了海上10米高度0.5°分辨率的风速分布，依据风资源优劣等级标准给出了中国近海风资源区划。通过非对称台风风场数值模型计算获得海上网格点大风序列，同时挑选卫星观测和船舶观测的大风序列，台风计算大风序列与卫星船舶观测大风序列每年取其大值组成中国近海大风序列，计算得到了中国近海50年一遇最大风速，并按照风电机组安全等级给出了中国近海风电机组安全等级区划。依照这些区划结果，各级政府和设计院可以科学规划不同水深、不同离岸距离海上风电开发计划，发电企业和制造企业也可筹划海上风场布局，根据自身的优势确定机组研发战略。为了促进海上风电的健康发展，张秀芝研究员多次在海上风电会议上介绍她的研究成果，引导从业者科学规划、严谨选址、大胆尝试、谨慎前行。

如今，张秀芝研究团队把目标锁定在台风影响下风电场机组风险分析，利用中尺度数值模式与计算流体力学模式CFD模拟台风影响下风电场各风机最大风速，为风电场极端风速设计、防台风运行措施和风电机组台风控制系统设计提供科学依据。同时，使用卫星测风和波浪观测资料分析中国近海、海上丝绸之路风和波浪及其他气象海洋环境条件，为我国近海和远洋军事活动、航运提供气候服务，为海上风电场施工和运维提供气候窗口。