能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是碳排放的最主要來(lái)源。其中，實(shí)施能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動(dòng)，就是要堅(jiān)持安全降碳，在保障能源安全的前提下，大力實(shí)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(dòng)的一個(gè)重點(diǎn)任務(wù)是大力發(fā)展新能源。包括全面推進(jìn)風(fēng)電、太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。

不過(guò)你知道嗎？風(fēng)能、太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電存在較大波動(dòng)性、隨機(jī)性。而氣象條件又受到地形影響，新能源發(fā)電場(chǎng)站選址地蘊(yùn)藏資源的高低，需要盡可能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)評(píng)估。氣象服務(wù)可快速評(píng)估指定區(qū)域風(fēng)能和太陽(yáng)能資源條件，提供新能源功率預(yù)測(cè)所需的風(fēng)速、風(fēng)向、輻照度、云量等預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)精度、準(zhǔn)確性、時(shí)效性越高，給能源調(diào)配的準(zhǔn)備時(shí)間越充裕，氣象信息的價(jià)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(guó)家能源局宣布和中國(guó)氣象局簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，資源互補(bǔ)，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(hù)能源安全線

面對(duì)復(fù)雜的能源形勢(shì)和較大能源保供壓力，早在2021年10月初，中國(guó)氣象局黨組就部署能源保供氣象服務(wù)工作，錨定碳達(dá)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(dòng)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(jiàn)“功效”。寒潮來(lái)襲，多地供熱管理部門依據(jù)氣象預(yù)測(cè)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(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品，助力燃?xì)饧瘓F(tuán)天然氣用量預(yù)測(cè)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(shí)、逐日電力負(fù)荷預(yù)測(cè)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(guò)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(shí)招，展“風(fēng)光”。中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能中心完成全國(guó)風(fēng)能、太陽(yáng)能資源開發(fā)潛力評(píng)估，研發(fā)精細(xì)化風(fēng)能太陽(yáng)能預(yù)報(bào)技術(shù)。華風(fēng)氣象傳媒集團(tuán)有限責(zé)任公司研發(fā)能源氣象服務(wù)平臺(tái)，針對(duì)能源企業(yè)特定氣象服務(wù)場(chǎng)景，提供專業(yè)化、定制式氣象保障。全國(guó)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(cè)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(chǎng)站的業(yè)務(wù)中采用運(yùn)行。

在三峽集團(tuán)梯級(jí)調(diào)度指揮中心，“云+端”流域智能協(xié)同一體化平臺(tái)正指導(dǎo)梯級(jí)水電站精準(zhǔn)調(diào)度，氣象部門利用該平臺(tái)為漢江、清江流域79座水電站提供中小流域面雨量、來(lái)水量和旱澇趨勢(shì)預(yù)測(cè)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(tái)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(shí)調(diào)節(jié)昌江核電廠1號(hào)和2號(hào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率，保障生產(chǎn)安全；在新疆，氣象部門與中國(guó)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(hù)西氣東輸大動(dòng)脈運(yùn)行安全。

從能源生產(chǎn)、運(yùn)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(guó)氣象局與國(guó)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(dòng)藍(lán)圖。

助力電網(wǎng)實(shí)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(dòng)�！币晃徊辉妇呙�的業(yè)內(nèi)人士在接受記者采訪時(shí)說(shuō)，“在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過(guò)程中，可再生能源占比勢(shì)必會(huì)不斷提升，天氣變化對(duì)于能源行業(yè)的沖擊可能變得越來(lái)越大�！�

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

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(guó)家政策要求，目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電和光伏項(xiàng)目基本都具有一套基于天氣預(yù)測(cè)的功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)可再生能源發(fā)電功率做出預(yù)測(cè)。同時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)投入運(yùn)營(yíng)后，氣象預(yù)測(cè)、功率預(yù)測(cè)實(shí)際上有專門的運(yùn)維公司提供服務(wù)。早在十多年前，我國(guó)就建立了完善的風(fēng)電、光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)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(chǎng)站業(yè)務(wù)之中。

從實(shí)際操作層面來(lái)看，光伏、風(fēng)電仍存在較大的波動(dòng)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(cè)的誤差和風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化數(shù)據(jù)模型、利用機(jī)器學(xué)習(xí)新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)平穩(wěn)調(diào)度調(diào)峰，正是目前亟待解決的問(wèn)題。

產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到千億級(jí)

“在降碳目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，對(duì)于交通、農(nóng)業(yè)、能源、保險(xiǎn)、零售等領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，氣象服務(wù)都具有較大的市場(chǎng)價(jià)值，針對(duì)國(guó)內(nèi)能源的氣象服務(wù)市場(chǎng)空間是目前商業(yè)氣象服務(wù)市場(chǎng)中空間最大的一個(gè)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(guó)家，利用天氣數(shù)據(jù)對(duì)可再生能源發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)的應(yīng)用已十分廣泛，隨著國(guó)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(cè)的重要性也日益凸顯，進(jìn)而催生了一片巨大的市場(chǎng)藍(lán)海。根據(jù)中國(guó)氣象服務(wù)協(xié)會(huì)發(fā)布的報(bào)告，到2025年我國(guó)氣象服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到3000億元，而據(jù)業(yè)內(nèi)估計(jì)，針對(duì)能源領(lǐng)域的氣象服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比有望達(dá)到1/3左右。

“雖然國(guó)內(nèi)針對(duì)能源領(lǐng)域的商業(yè)氣象服務(wù)尚在起步階段，但經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化、打磨，最終也會(huì)達(dá)到足夠的實(shí)力水平。同時(shí)氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)電數(shù)據(jù)本身也相對(duì)較為敏感，本土化的能源氣象服務(wù)變得更為重要。”上述氣象專業(yè)人士指出。

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

本文來(lái)源： 中國(guó)能源報(bào)， 氣象知識(shí)，中國(guó)氣象局