能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是碳排放的最主要來源。其中，實施能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動，就是要堅持安全降碳，在保障能源安全的前提下，大力實施可再生能源替代，加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系。

能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動的一個重點任務(wù)是大力發(fā)展新能源。包括全面推進風(fēng)電、太陽能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展等等�！斗桨浮诽岢�，到2030年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上。

不過你知道嗎？風(fēng)能、太陽能等這些綠色能源的開發(fā)利用和氣象因素息息相關(guān)。隨著氣象條件變化，風(fēng)電、太陽能發(fā)電存在較大波動性、隨機性。而氣象條件又受到地形影響，新能源發(fā)電場站選址地蘊藏資源的高低，需要盡可能精準(zhǔn)預(yù)測評估。氣象服務(wù)可快速評估指定區(qū)域風(fēng)能和太陽能資源條件，提供新能源功率預(yù)測所需的風(fēng)速、風(fēng)向、輻照度、云量等預(yù)報數(shù)據(jù)。氣象預(yù)報預(yù)測精度、準(zhǔn)確性、時效性越高，給能源調(diào)配的準(zhǔn)備時間越充裕，氣象信息的價值就越大，越有利于新能源與其他電力資源的銜接配合。

近期，氣象服務(wù)頻頻登上能源圈熱搜。2021年12月，國家能源局宣布和中國氣象局簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，資源互補，提高能源生產(chǎn)和供應(yīng)水平，隨后河南、河北、海南等省份的氣象部門，也相繼發(fā)布了最新陸上及海上風(fēng)電、光伏發(fā)電氣象服務(wù)支持措施。

新能源電力在供給系統(tǒng)中占比日益提升，氣象服務(wù)入局，能否讓新能源變得更“靠譜”？

“氣象+能源”，錨定綠色發(fā)展守護能源安全線

面對復(fù)雜的能源形勢和較大能源保供壓力，早在2021年10月初，中國氣象局黨組就部署能源保供氣象服務(wù)工作，錨定碳達峰碳中和目標(biāo)，深挖氣象信息在可再生能源科學(xué)高效開發(fā)利用、能源生產(chǎn)和供應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用潛能，主動融入清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系的構(gòu)建。

瞄準(zhǔn)能源保供、能耗雙控，氣象部門在“節(jié)流”上下功夫，見“功效”。寒潮來襲，多地供熱管理部門依據(jù)氣象預(yù)測信息，科學(xué)調(diào)整供暖方案。在北京，氣象部門提供分區(qū)10天逐15分鐘精細化預(yù)報產(chǎn)品，助力燃氣集團天然氣用量預(yù)測偏差由8億立方米減少至1.5億立方米。在重慶，氣象部門搭建耦合溫度、濕度、風(fēng)速等氣象要素的逐時、逐日電力負荷預(yù)測模型，能源部門根據(jù)天氣靈活調(diào)整能源供應(yīng)，平穩(wěn)度過冬夏用電高峰已成常態(tài)。

服務(wù)綠色發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型，氣象部門在“開源”上出實招，展“風(fēng)光”。中國氣象局風(fēng)能太陽能中心完成全國風(fēng)能、太陽能資源開發(fā)潛力評估，研發(fā)精細化風(fēng)能太陽能預(yù)報技術(shù)。華風(fēng)氣象傳媒集團有限責(zé)任公司研發(fā)能源氣象服務(wù)平臺，針對能源企業(yè)特定氣象服務(wù)場景，提供專業(yè)化、定制式氣象保障。全國首家氣象能源中心——湖北省氣象能源中心研發(fā)的風(fēng)電、光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)不僅在湖北落地，還先后在甘肅、新疆等10余�。ㄗ灾螀^(qū)）80余家新能源場站的業(yè)務(wù)中采用運行。

在三峽集團梯級調(diào)度指揮中心，“云+端”流域智能協(xié)同一體化平臺正指導(dǎo)梯級水電站精準(zhǔn)調(diào)度，氣象部門利用該平臺為漢江、清江流域79座水電站提供中小流域面雨量、來水量和旱澇趨勢預(yù)測等服務(wù)；海南能源保供氣象服務(wù)于2021年7月拉開帷幕，在臺風(fēng)“獅子山”“圓規(guī)”影響前后，核電工作者與氣象專家并肩作戰(zhàn)，適時調(diào)節(jié)昌江核電廠1號和2號機運轉(zhuǎn)功率，保障生產(chǎn)安全；在新疆，氣象部門與中國石油西部管道公司開展合作，為12400千米輸氣管道搭建專業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)，維護西氣東輸大動脈運行安全。

從能源生產(chǎn)、運輸、供應(yīng)，再到綠色結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，氣象部門不斷錘煉能源產(chǎn)業(yè)全鏈條服務(wù)保障能力。2021年12月3日，中國氣象局與國家能源局戰(zhàn)略合作框架協(xié)議簽署，聚焦能源保供和綠色發(fā)展氣象保障能力提升，繪就“氣象+能源”行動藍圖。

助力電網(wǎng)實現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)度調(diào)峰

“風(fēng)暴、結(jié)冰、降雪和沙塵暴等天氣，都能影響風(fēng)電、光伏發(fā)電，造成波動�！币晃徊辉妇呙�的業(yè)內(nèi)人士在接受記者采訪時說，“在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過程中，可再生能源占比勢必會不斷提升，天氣變化對于能源行業(yè)的沖擊可能變得越來越大�！�

在業(yè)內(nèi)人士看來，傳統(tǒng)條件下新能源發(fā)電輸出功率具有隨機性、波動性的特征，大規(guī)模并網(wǎng)可能對電力系統(tǒng)實時平衡帶來巨大挑戰(zhàn)。2021年，歐洲就因長時間低風(fēng)速而導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電出力遠不及預(yù)期，一時間歐洲風(fēng)電開發(fā)商收益大幅下降，同時也加劇了歐洲能源供應(yīng)危機。

一位從事新能源領(lǐng)域氣象服務(wù)的專業(yè)人士向記者介紹稱，按照國家政策要求，目前國內(nèi)風(fēng)電和光伏項目基本都具有一套基于天氣預(yù)測的功率預(yù)測系統(tǒng)，對可再生能源發(fā)電功率做出預(yù)測。同時，風(fēng)電場投入運營后，氣象預(yù)測、功率預(yù)測實際上有專門的運維公司提供服務(wù)。早在十多年前，我國就建立了完善的風(fēng)電、光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)，各地氣象部門也開始將天氣數(shù)據(jù)應(yīng)用于新能源場站業(yè)務(wù)之中。

從實際操作層面來看，光伏、風(fēng)電仍存在較大的波動性，如何利用天氣數(shù)據(jù)和合理的天氣模型降低功率預(yù)測的誤差和風(fēng)險、優(yōu)化數(shù)據(jù)模型、利用機器學(xué)習(xí)新興技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)平穩(wěn)調(diào)度調(diào)峰，正是目前亟待解決的問題。

產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到千億級

“在降碳目標(biāo)的驅(qū)動下，對于交通、農(nóng)業(yè)、能源、保險、零售等領(lǐng)域來說，氣象服務(wù)都具有較大的市場價值，針對國內(nèi)能源的氣象服務(wù)市場空間是目前商業(yè)氣象服務(wù)市場中空間最大的一個領(lǐng)域�！鄙鲜鰵庀髮�業(yè)人士表示。

記者在采訪中了解到，在歐洲國家，利用天氣數(shù)據(jù)對可再生能源發(fā)電功率進行預(yù)測的應(yīng)用已十分廣泛，隨著國內(nèi)風(fēng)光發(fā)電占比不斷提升，新能源發(fā)電功率預(yù)測的重要性也日益凸顯，進而催生了一片巨大的市場藍海。根據(jù)中國氣象服務(wù)協(xié)會發(fā)布的報告，到2025年我國氣象服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到3000億元，而據(jù)業(yè)內(nèi)估計，針對能源領(lǐng)域的氣象服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比有望達到1/3左右。

“雖然國內(nèi)針對能源領(lǐng)域的商業(yè)氣象服務(wù)尚在起步階段，但經(jīng)過不斷優(yōu)化、打磨，最終也會達到足夠的實力水平。同時氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)電數(shù)據(jù)本身也相對較為敏感，本土化的能源氣象服務(wù)變得更為重要�！鄙鲜鰵庀髮�業(yè)人士指出。

在業(yè)內(nèi)人士看來，隨著我國電力交易市場發(fā)展不斷深入，基于合理的天氣預(yù)測模型做出合理的交易策略，也有望成為驅(qū)動新能源氣象服務(wù)發(fā)展的重要推動力。

本文來源： 中國能源報， 氣象知識，中國氣象局