但是在風(fēng)既穩(wěn)定又充足的好天氣的日子，他可能會(huì)關(guān)閉所有的快速響應(yīng)后備電廠，甚至包括那些通常為了響應(yīng)電力需求的變化而保留的電廠。在這種情況下，瓊斯可以利用風(fēng)電場自身確保電力供應(yīng)與需求相匹配：一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的輸出功率幾乎可以瞬間改變，只需調(diào)節(jié)葉片的角度，使它們捕獲到的風(fēng)增多或減少。丹佛Xcel大廈內(nèi)的電腦會(huì)告訴風(fēng)電場要發(fā)多少電，自動(dòng)控制協(xié)調(diào)數(shù)百個(gè)渦輪機(jī)，根據(jù)需要在每分鐘隨時(shí)改變輸出。

Xcel公司最初的預(yù)報(bào)只使用每個(gè)風(fēng)電場中一個(gè)或兩個(gè)氣象站的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在NCAR幾乎從每一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)收集信息。數(shù)據(jù)被送入一個(gè)高分辨率的天氣模型，并與其他5個(gè)風(fēng)力預(yù)報(bào)的輸出結(jié)果合并。利用歷史數(shù)據(jù)，NCAR的軟件了解到對于每個(gè)風(fēng)電場哪個(gè)預(yù)報(bào)結(jié)果是最佳的，并相應(yīng)地給預(yù)報(bào)分配不同的權(quán)重。由此得到的強(qiáng)化預(yù)報(bào)比任何原始預(yù)報(bào)都更準(zhǔn)確。然后，利用關(guān)于風(fēng)電場中每個(gè)渦輪機(jī)在不同的風(fēng)速下能發(fā)多少電的數(shù)據(jù)，NCAR會(huì)告訴Xcel未來某時(shí)間風(fēng)電場預(yù)計(jì)能輸出多少電力，預(yù)報(bào)的時(shí)間點(diǎn)間隔15分鐘，最遠(yuǎn)可達(dá)7天。

NCAR和Xcel公司下一步要做的是太陽能發(fā)電的預(yù)報(bào)，但這甚至可能比風(fēng)電預(yù)報(bào)更棘手。一方面，Xcel公司沒有得到私人屋頂太陽能電池板發(fā)電量的信息，所以它不知道陰云密布時(shí)太陽能發(fā)電量的損失有多大。NCAR的新太陽能預(yù)報(bào)將利用來自衛(wèi)星，天空成像儀，污染監(jiān)測儀以及公有的太陽能電池板的數(shù)據(jù)來推斷當(dāng)前的太陽能發(fā)電量，然后預(yù)測發(fā)電量將如何變化。

虛擬能源

極精確的風(fēng)能和太陽能預(yù)報(bào)，怎樣能幫助我們充分利用可再生能源，以達(dá)到顯著減少二氧化碳排放的氣候目標(biāo)呢？NREL新能源系統(tǒng)集成中心的研究人員從研究風(fēng)能和太陽能發(fā)電能否相互補(bǔ)償開始。例如，夜晚增強(qiáng)的風(fēng)力在多大程度上可以彌補(bǔ)陽光的缺失？他們也在研究如何把預(yù)報(bào)與智能洗碗機(jī)、熱水器、太陽能電池板逆變器、水處理廠和電動(dòng)汽車充電器整合起來，不僅要適應(yīng)風(fēng)的變化，還要渡過不可避免的無風(fēng)時(shí)期和持續(xù)數(shù)周的多云天氣，且無需求助化石燃料。

以電動(dòng)汽車為例。一輛車儲存的電足夠任何地方的房子使用半天到數(shù)天，取決于電池組的大小。它具有先進(jìn)的電力電子技術(shù)，可以定時(shí)充電并調(diào)節(jié)充電速度，這可以提供一種幫助波動(dòng)的風(fēng)電與用電需求相匹配的方法。只需一些小的改動(dòng)，汽車的電池就可以把存儲的電力輸送給家庭和電網(wǎng)?，F(xiàn)在電動(dòng)汽車還不多，但在可再生能源在電力供應(yīng)中所占比例超過30％或40％（現(xiàn)在的風(fēng)能占4％，太陽能不足1％）之前還有幾十年的時(shí)間，這樣的狀況很容易改變。

在NREL，研究者可以把30輛電動(dòng)汽車插入充電裝置，讓它們接入運(yùn)行在一臺超級計(jì)算機(jī)上的電網(wǎng)模擬，來預(yù)測如果有數(shù)千輛汽車連接到電網(wǎng)上時(shí)會(huì)發(fā)生什么。他們的想法是，讓電動(dòng)汽車儲存來自太陽能電池板的電力，并在晚上的電力需求高峰時(shí)段用它為街區(qū)供電，然后在凌晨利用風(fēng)電為電池充電。

NCAR正在研發(fā)的那類預(yù)報(bào)將是“絕對關(guān)鍵的”，NREL的高級研究工程師布里-馬蒂亞斯·霍奇（Bri-Mathias Hodge）說。它們會(huì)幫助確定汽車電池應(yīng)該在什么時(shí)候充電，以最大限度地提高它們能提供給電網(wǎng)的電力，同時(shí)不給駕駛者帶來電力不足的問題。