我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)能取得舉世矚目的成就，離不開多種相關(guān)學(xué)科在研究和應(yīng)用領(lǐng)域的突破。風(fēng)資源探測(cè)是風(fēng)能產(chǎn)業(yè)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)工作，風(fēng)資源的分布和區(qū)劃為后來我國(guó)風(fēng)能的大規(guī)模開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。在我國(guó)風(fēng)資源研究領(lǐng)域，朱瑞兆是公認(rèn)的泰斗。在我國(guó)風(fēng)能開發(fā)最早期的日子里，朱瑞兆和我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)一起，走過了一段艱苦奮斗的歲月。而今，朱瑞兆已經(jīng)87歲，在追憶往昔，有幾多感慨？近日，記者在朱老家中對(duì)其進(jìn)行了采訪。
朱瑞兆是應(yīng)用氣候?qū)W家，可以說是我國(guó)應(yīng)用氣候?qū)W的開拓者和奠基人。他是陜西西安人，畢業(yè)于西北大學(xué)地理系，長(zhǎng)期致力于建筑氣候?qū)W和太陽能、風(fēng)能資源的研究，曾任中國(guó)氣象科學(xué)院氣候所所長(zhǎng)。
進(jìn)行風(fēng)資源研究，為中國(guó)大規(guī)模利用風(fēng)能奠定基礎(chǔ)
二十世紀(jì)70年代初，環(huán)境污染問題逐漸受到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注。
1980年以前，朱瑞兆一直從事建筑氣候的研究，1979年的一次國(guó)際性會(huì)議，讓一切發(fā)生了改變。
1979年，朱瑞兆參加世界氣象組織氣候委員會(huì)的會(huì)議，了解到國(guó)外已經(jīng)進(jìn)行太陽能和風(fēng)能資源的研究，但這一領(lǐng)域在我國(guó)還是空白。已經(jīng)接近50歲的朱瑞兆，從那時(shí)起，計(jì)劃集中精力對(duì)風(fēng)能、太陽能資源進(jìn)行研究。
朱老的這一計(jì)劃得到了國(guó)家科委的支持。于是，“中國(guó)風(fēng)能資源計(jì)算和區(qū)劃”被列入了國(guó)家“六五”科學(xué)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，在他的策劃領(lǐng)導(dǎo)下，研究風(fēng)能功率密度的計(jì)算模型。朱老告訴記者，這項(xiàng)工作主要是利用已有氣象站實(shí)測(cè)風(fēng)速資料得到風(fēng)速的年（月）頻數(shù)和風(fēng)速累積頻數(shù)。朱老認(rèn)為韋伯爾（Weibull）概率分布更能精確反映我國(guó)風(fēng)速的頻數(shù)，故將韋伯爾分布確定為我國(guó)風(fēng)能計(jì)算模式。風(fēng)速的概率密度函數(shù)的參數(shù)確定后，還可以計(jì)算風(fēng)能的可利用小時(shí)數(shù)等風(fēng)能參數(shù)。
朱瑞兆在1988年全國(guó)風(fēng)能開發(fā)利用研討會(huì)上（左三朱瑞兆）
回憶那段日子，朱瑞兆說，那時(shí)他組織了40多個(gè)人參與這項(xiàng)工作，但除朱老以外，其余都是兼職人員，只能利用晚上和休息日工作。那時(shí)大家都被這項(xiàng)開創(chuàng)性的工作鼓舞著，熱情高漲。就這樣，花了半年多的時(shí)間，才把全國(guó)風(fēng)能資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作做完。
朱瑞兆告訴記者，風(fēng)能與風(fēng)速的立方成正比，所以風(fēng)速的取值非常重要。我國(guó)氣象觀測(cè)是1日4次的平均風(fēng)速和一日24次自記平均風(fēng)速，利用二者風(fēng)速資料計(jì)算出來的風(fēng)能差異還是較大的，這種較大差異主要是統(tǒng)計(jì)本身的誤差，所以選取全國(guó)300多個(gè)平均風(fēng)速較均一的臺(tái)站的自記風(fēng)速資料進(jìn)行計(jì)算。由于當(dāng)時(shí)計(jì)算條件的原因，每個(gè)臺(tái)站用30年的風(fēng)速資料計(jì)算風(fēng)能功率密度較為困難，經(jīng)過對(duì)比分析后，認(rèn)為采取在30年中選擇一個(gè)最大風(fēng)速年，一個(gè)最小風(fēng)速年和一個(gè)平均風(fēng)速來代表30年的風(fēng)速狀況是比較好的模式。即使選3年風(fēng)速資源，仍有800萬個(gè)樣本數(shù)據(jù)要處理計(jì)算。
通過這次普查，朱瑞兆得到了中國(guó)陸上十米高度有效風(fēng)能儲(chǔ)量1.6億千瓦的數(shù)據(jù)，以及風(fēng)能功率密度和出現(xiàn)的百分率，和有效風(fēng)能功率密度、風(fēng)速的年累積小時(shí)數(shù)等參數(shù)。1981年第2期的《太陽能學(xué)報(bào)》發(fā)表了朱瑞兆、薛桁聯(lián)合署名的《我國(guó)風(fēng)能資源》一文，公開了上述研究成果。
1983年，朱瑞兆對(duì)我國(guó)風(fēng)能區(qū)劃進(jìn)行了研究。按照有效風(fēng)能功率的大小、風(fēng)速的年累積小時(shí)數(shù)的多少，結(jié)合天氣氣候背景、地形等將全國(guó)分為了風(fēng)能豐富區(qū)、較豐富區(qū)、可利用區(qū)和欠缺區(qū)四個(gè)區(qū)劃。
在“六五”申請(qǐng)了“中國(guó)風(fēng)能資源計(jì)算模式”、“中國(guó)風(fēng)能資源分布區(qū)劃”項(xiàng)目以后，朱瑞兆連續(xù)組織申請(qǐng)了國(guó)家“七五、八五、九五”攻關(guān)項(xiàng)目，主要包括“衛(wèi)星遙感地理信息數(shù)值模擬與風(fēng)能資源研究評(píng)估”、“山區(qū)資源模擬研究”等課題。
1985年，開展了第二次風(fēng)能資源詳查。這次詳查是針對(duì)我國(guó)風(fēng)能資源豐富和較豐富的19個(gè)省（市、區(qū)）的，朱瑞兆告訴記者。利用748個(gè)氣象臺(tái)站連續(xù)10年的風(fēng)速資料統(tǒng)計(jì)計(jì)算出分省的風(fēng)能資源報(bào)告21篇，詳細(xì)論述了地區(qū)的風(fēng)能資源狀況，后來國(guó)家能源局《新能源產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃》中所規(guī)劃的8個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地和幾百個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，均位于風(fēng)能豐富和較豐富的地區(qū)。
在1988年和1992年，朱瑞兆又先后開展了“山區(qū)風(fēng)能資源的模擬研究”、“復(fù)雜地形下地面風(fēng)場(chǎng)的數(shù)值模擬及試驗(yàn)的研究”等工作。
1991年，朱瑞兆在國(guó)家“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“最佳風(fēng)場(chǎng)及風(fēng)特性研究”鑒定會(huì)上發(fā)言
上個(gè)世紀(jì)80年代，是朱老研究成果頗豐，著述獲獎(jiǎng)?lì)H多的一個(gè)時(shí)期。朱老所著《中國(guó)太陽能、風(fēng)能資源分布及利用》一書，先后于1985年和1989年獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)“二等獎(jiǎng)”和“三等獎(jiǎng)”；“沿海風(fēng)壓研究”和“中國(guó)風(fēng)能資源的計(jì)算和區(qū)劃”均獲1985年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)；“中國(guó)十九省（市、自治區(qū)）風(fēng)能資源詳查研究”獲1989年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
朱老提出的我國(guó)風(fēng)能資源計(jì)算模式和中國(guó)風(fēng)能資源分布和區(qū)劃，為我國(guó)風(fēng)能開發(fā)奠定了科學(xué)依據(jù)，其分布圖一直沿用至今。雖經(jīng)過了1985年和2004年的兩次全國(guó)風(fēng)能普查，但這兩次風(fēng)能普查的結(jié)論與朱瑞兆提出的中國(guó)風(fēng)能資源的分布和儲(chǔ)量基本一致。
1990年11月朱瑞兆在汕頭南澳風(fēng)電場(chǎng)與眾人合影
1991年10月朱瑞兆在嵊泗風(fēng)電場(chǎng)
1992年5月朱瑞兆在朱日和風(fēng)電場(chǎng)
1994年10月朱瑞兆在新疆達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng)
為風(fēng)能事業(yè)足跡遍布祖國(guó)山河
上世紀(jì)90年代，我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，朱瑞兆經(jīng)常出入于我國(guó)各地風(fēng)電場(chǎng)，有時(shí)候一去就是一兩個(gè)月。那時(shí)我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)還沒有完全實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)，朱瑞兆經(jīng)常被風(fēng)電場(chǎng)業(yè)主邀請(qǐng)，幫助進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組的選址。
“那些地方大多地形復(fù)雜。在復(fù)雜地形的條件下，風(fēng)電場(chǎng)選址要通過實(shí)地勘測(cè)來確定，工作量非常大，十分辛苦。”朱瑞兆說，當(dāng)年在廣東橫琴島實(shí)地勘測(cè)時(shí)，那兒除了山石樹叢什么都沒有，根本找不到上山的道路，只好請(qǐng)當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)作為向?qū)В贿吙硺湟贿吳斑M(jìn)。
在朱瑞兆家里，記者看到了許多朱老早年奔波于各地風(fēng)場(chǎng)的照片。
約在1994年，水規(guī)院開展風(fēng)電規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作，朱瑞兆去講“全國(guó)風(fēng)資源情況及WASP的應(yīng)用”。水規(guī)院設(shè)計(jì)南澳風(fēng)電場(chǎng)時(shí)，在微觀選址方面大家都沒有經(jīng)驗(yàn)。于是朱瑞兆建議去現(xiàn)場(chǎng)考察。朱瑞兆從氣象局借了幾十臺(tái)手執(zhí)風(fēng)速儀，一眾20多人，有水利部能源處處長(zhǎng)，有水規(guī)院院總工，還有十多位年輕人，這是我國(guó)第一次大規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)考察。按氣象規(guī)范，手執(zhí)風(fēng)速儀必須安裝在2米高的位置，所以做了幾十個(gè)2米多高的桿子，將風(fēng)速儀固定在桿子上，到現(xiàn)場(chǎng)按地形布置了十多個(gè)測(cè)點(diǎn)，每一點(diǎn)有一臺(tái)測(cè)風(fēng)儀，統(tǒng)一發(fā)信號(hào)，每半小時(shí)觀測(cè)一次，工作約進(jìn)行2天后，測(cè)出了各點(diǎn)的風(fēng)速大小，作為最后確定機(jī)位的位置。上圖是當(dāng)時(shí)測(cè)風(fēng)時(shí)的情景。
1994年1月，朱瑞兆與水規(guī)院領(lǐng)導(dǎo)一起在南澳風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)風(fēng)確定機(jī)位。
在上世紀(jì)，這種方法常用于山區(qū)選址。現(xiàn)在看起來好像很落后、原始，但給人們提供了風(fēng)速變化的真實(shí)情況。現(xiàn)在所有計(jì)算發(fā)電量的軟件都需要實(shí)測(cè)風(fēng)速來支持的。
老驥伏櫪，退休后依然奮斗
1997年11月，67歲的朱瑞兆從國(guó)家氣象局退休了。之所以到67歲才退休，是因?yàn)闅庀蠛惋L(fēng)能行業(yè)太需要朱瑞兆以及他從事的工作了。
“當(dāng)我剛退休后，有點(diǎn)不適應(yīng)，退休前承擔(dān)了國(guó)家科技部重點(diǎn)課題，現(xiàn)在有點(diǎn)失落。”朱瑞兆告訴記者。
1996年，國(guó)家計(jì)委成立了專門從事新能源工程服務(wù)和咨詢的北京計(jì)鵬信息咨詢有限公司，在從國(guó)家氣象局退休不到兩年后，朱瑞兆便接受了計(jì)鵬公司的邀請(qǐng)，成為一名顧問。
朱瑞兆告訴記者：“我搞了10多年的風(fēng)能、太陽能資源研究，不想放棄。老驥伏櫪，仍想為祖國(guó)新能源再盡自己綿薄之力，正好計(jì)鵬為我的夢(mèng)想提供了平臺(tái)，借這個(gè)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)我的夢(mèng)想，你說這不是緣分是什么？”
天地悠悠，歲月匆匆，朱老接下來又在計(jì)鵬度過了十幾個(gè)春秋。如今，朱瑞兆已經(jīng)87歲，他的身體一直很好，就在記者采訪朱老的這幾天，朱瑞兆還被邀請(qǐng)參加一些公司和機(jī)構(gòu)的活動(dòng)。
談到自己從50歲才開始的風(fēng)資源研究的人生經(jīng)歷，朱老感慨說：“人生最美好的相逢，就是在對(duì)的時(shí)間里，遇上最對(duì)的人和事。好風(fēng)憑借力，送我上青天。我感到，這個(gè)青天是快樂和溫馨的，這個(gè)青天就是風(fēng)能。”
