近日，中国气象局印发《能源气象服务行动计划（2024—2027年）》（以下简称《计划》）。其中明确，到2027年，基本建成适应需求、技术先进、机制完善的能源气象服务体系，能源气象服务能力和效益显著提升，为能源生产、供给、消费和安全提供全链条高质量气象服务。覆盖电源、电网、负荷、储能全链条全场景，短时临近至月、季全尺度无缝隙的一体化能源气象服务业务基本建立，具备小时、公里级的全国风能太阳能监测评估能力。
据《中国能源报》记者了解，近年来，我国能源转型步伐加快，可再生能源装机规模超过煤电并持续提升，但风电、太阳能发电的生产、传输、调度、运行等对天气气候条件的依赖度高。上述背景下，提升能源气象服务能力和水平，建设适应需求的能源气象服务体系势在必行。
充分发挥气象数据价值
《计划》提出，加强气候资源评估，支撑风能太阳能规划选址，开展新一轮风能太阳能资源详查、风能太阳能电站选址气象服务、重要输电线路规划气象条件分析以及清洁能源开发气候生态效应评估。
“监测评估一直是我国开展能源气象服务的重要抓手，近年来也取得一系列成效。”中国气象局公共气象服务中心风能太阳能中心综合推广科副科长丁秋实告诉《中国能源报》记者，截至目前，气象部门已经具备长序列风能太阳能资源普查数据、精细到县级行政区域的资源开发潜力评价能力，能够开展以县级行政区域为单元的全国风能太阳能资源详细勘查和综合评价，助力能源绿色低碳转型。
2月，中国气象局发布《2023年中国风能太阳能资源年景公报》，对2023年全国风能太阳能资源情况和过去10年、30年平均资源量变化情况进行了分析。这已经是中国气象局第10次面向行业和公众发布该公报，旨在进一步促进气象数据价值的释放。
丁秋实表示，这有助于科学引导新能源产业投资开发与高效运行。相关方可以依据资源情况，考察风能、太阳能资源优越地，为项目前期选址及规划做参考。她举例说：“我们在吉林、黑龙江、西藏开展了全区域性的资源评估工作，结合当地可再生能源资源禀赋，以及土地利用和生态保护情况给出技术开发量和优先开发区等评估结果，支撑相关规划落地。同时，风能太阳能资源评估服务还可以助力微观选址差异化布局，通过对复杂地形下电站百米尺度风能太阳能资源进行精细化评估，可给出风机选型、位置排布、风机高度等‘定制化’设计方案，提升电站发电效益。此前，某风电场进行相关评估，‘定制化’设计年理论发电小时数可较常规设计提升22%。”
“另外，公报的发布能帮助企业更好复盘可再生能源发电站运行情况，助力企业分析发电量变化原因，优化运维管理，为发电量与经营效益提升提供参考。”丁秋实指出，“总的来说，风能太阳能资源年景公报已经成为行业企业发电量测算的‘晴雨表’和‘风向标’。”
精细化气象服务不可或缺
《计划》强调，加强清洁能源发电精细化服务，助力新型电力系统建设，完善风能太阳能发电无缝隙预报预测业务，持续开展风能太阳能发电精细化气象服务示范计划，加强风能太阳能服务平台建设和水电气象预报预测服务。
金风科技风能研究院气象团队专家董海萍介绍，新能源行业需要的气象服务与面向公众的气象服务有明显不同，精细化气象服务必不可少。“以风速为例，天气预报里面只说几级大风，风速范围有每秒几米的偏差。但对于风电场来说，零点几秒的风速变化都可能影响发电量，风力发电对风速预报的精细化程度要求相对更高。”
丁秋实说：“近年来，风电、太阳能发电装机规模快速增长，其发电受气象因素影响较大。大规模风电、太阳能发电并网，若因天气变化而出现输出功率不稳定的情况，可能给电网安全带来挑战。因此，行业内企业对功率预测的需求大幅增长。基于这一需求，中国气象局组织实施了风能太阳能发电精细化气象服务示范计划，征集国省气象部门优秀新能源气象预报技术方法，遴选最优预报产品，旨在提高风能太阳能预报准确率，解决这一难题。”
丁秋实表示：“根据行业服务需求，我们锚定了4个赛道：一是风能、太阳能数值模式预报产品；二是针对某个场站进行场站短期订正预报；三是功率预测；四是超短期预报。未来，我们将不断优化算法模型，发展覆盖不同时间尺度、空间尺度，多要素的预报预测产品，提高产品精度，探索最具市场竞争力的产品。”
新能源企业也正致力于产学研结合，促进相关能力的提升。董海萍透露，自2018年起，金风科技就开始与行业内企业和机构展开相关合作，利用技术联盟及自主开发的方式积累气象相关数据，同时还与高校等科研机构合作，对气象资源做出评估及预测预警。
关注能源气象需求动态变化
除了资源监测评估和气象预报预测，能源电力灾害预警也备受行业内企业关注。业内人士指出，近年来，极端天气呈多发、频发、强发、并发态势，频发的极端气候给新能源供给、需求等环节都将带来重大风险，气象服务成为维护保供安全的一大支撑。
“与气象灾害相关的业务产品也是我们关注的重点。比如，在能源保供方面，针对夏季高温和冬季寒潮，我们推出了电力负荷预报。在能源基建方面，考虑到冰雪天气，我们针对电线覆冰等也提出了相关解决方案。另外，我们也在不断推进风能太阳能数值预报核心技术攻关，提升沙尘、强对流等转折、灾害性天气下预报准确率。”丁秋实说。
面向可再生能源发展新阶段，董海萍进一步提出，新能源产业对气象服务的认知和需求实际上也处于动态变化过程中，气象服务应不断拓宽、拓深。
“以风电为例，首先，风电开发范围不断扩大，风电场建设地点正走向海上、沙戈荒等特殊区域，目前行业内这些观测数据相对较少，风电行业亟需相关气象资源以满足发电需求。其次，风机技术迭代更新不断，例如，风机塔筒变高时，面对的大气环境也出现变化，亟需相关基础研究，满足风机技术应用需求。第三，全球范围内气候变化问题凸显，类似龙卷风、台风等极端天气更加频繁，风电行业同样需要更为精确、及时的极端天气预警服务。最后，智能化、数字化趋势之下，新能源领域也需要相应的布局规划，气象服务也需要与人工智能有机结合，完善环境适应性评估和气象灾害风险把控，实现新能源发电的智能运维管理。”董海萍表示。
业内人士普遍认为，国家层面的能源气象服务拥有更长期的专业积累和更多资源投入，希望能从国家层面给予新能源行业更多的支持，各方共同协作提供更精细化的服务。
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责任编辑：张俊 SF065
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