“捕風捉光”，氣象服務助力新能源發電
發布時間：2024-03-11 15:10:31
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今年3月23日是第64個世界氣象日，主題是“氣候行動最前線”。面對愈加頻繁的極端天氣和全球變暖等氣候危機，減緩氣候變化已刻不容緩。
??發展新能源是應對氣候變化的重要舉措之一，而氣象服務對于新能源產業發展不可或缺。
??不久前，中國氣象局印發《能源氣象服務行動計劃（2024-2027年）》，提出加強清潔能源發電精細化服務，助力新型電力系統建設，明確到2027年，基本建成適應需求、技術先進、機制完善的能源氣象服務體系。
??氣象服務對新能源發電有多重要？
??新能源的大規模開發和精細化選址，少不了氣候資源普查“找資源”；千變萬化的風光資源有多少能轉化成電，要靠天氣預報做支撐；極端天氣下降低對電力設施的影響，也得緊盯災害預警……氣象服務新能源涉及方方面面。
??出門沒看天氣預報，忘帶傘可能會淋雨，對于風光等新能源發電來說，如果天氣預報有偏差，整個電力平衡都會受影響。不同于傳統煤炭發電可以“隨用隨發”，新能源發電要“捕風捉光”，隨機性和波動性帶來巨大挑戰。
??這是位于重慶市石柱土家族自治縣的風力發電機組（無人機照片）。新華社記者黃偉攝
??“假如風速預報偏差1米/秒，風力發電功率預測的最大誤差可能會達到30%左右。”中國電科院新能源研究中心預測預報技術研究室主任工程師王錚借助數據分析發現，天氣預報是否精準對新能源出力預測準確率影響很大。
??近年來，我國風電、光伏發電等新能源裝機規模持續擴大。只有實現精準的天氣預報，才能把握新能源發電的“脈搏”，保障電力安全穩定供應。
??50米、70米、100米等不同高度的風速、風向，以及輻照度、云量……與我們日常天氣預報不同，這些相對陌生的氣象指標與新能源發電功率預測息息相關。
??新能源功率預測，就是將氣象要素預報結論輸入發電功率模型，然后計算出風、光電場能發多少度電，再據此形成生產調度計劃，從而做好運行安排、電力輸送。
??“捕風捉光”，精細化的能源氣象服務一直在路上。
??當前，中國氣象局風能太陽能氣象預報系統已面向全國省級氣象部門下發，使得國省兩級均具備新能源氣象預報服務能力。多個省份都在加強新能源產業氣象服務：湖北持續十余年研發功率預測技術；內蒙古研制短期風速預報訂正、未來10天逐時精細化預報、未來50天逐日風電光伏發電預報產品；江蘇打造全國首個海上風電智能氣象服務系統……
??風能太陽能發電精細化氣象服務示范計劃于2023年正式啟動，中國氣象局風能太陽能中心科學主任申彥波說：“示范計劃目前覆蓋4個直屬單位和21個省級氣象局，通過‘賽馬制’遴選最優預報產品，在‘比武練兵’中持續提高預報準確率。”
??這是位于內蒙古自治區呼和浩特市的曙光光伏實驗電站（無人機照片）。新華社記者王楷焱攝
??“到2027年，風電和光電功率預報準確率要分別達到86%和88%。”申彥波說。
??那么，如何才能實現這個小目標呢？超算和算法這兩把“算盤”是關鍵。
??首先，借助超算可以在空間上將經緯度坐標盡可能精細，預測數據的網格越來越小；從時間上提升預測頻率，例如遇到極端天氣每小時滾動更新數據。針對沙塵天氣下光伏發電出力預測，超算運行模型可以得出不同覆沙厚度對發電的影響。
??其次，基于歷史天氣的大數據樣本庫，借助算法建立不同地形地貌、季節和臺風、寒潮等極端天氣影響下風電出力精準預測模型，分類越細致、預報越聰明。
??隨著大數據、人工智能等數字信息技術的廣泛應用，我們掌握天氣變化的能力在加速進步。之前“靠天吃飯”，現在“八九不離十”。“氣象+新能源”，讓風光發電更“靠譜”。
??未來，天氣預報還能算得更快、看得更遠，相信有了這般加持，新能源發電也會有更多勝“算”在握。
