“气象+能源”，跨界牵手能否让“风光”更“靠谱”？
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能源是经济社会发展的重要物质基础，也是碳排放的最主要来源。其中，实施能源绿色低碳转型行动，就是要坚持安全降碳，在保障能源安全的前提下，大力实施可再生能源替代，加快构建清洁低碳安全高效的能源体系。

能源绿色低碳转型行动的一个重点任务是大力发展新能源。包括全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展等等。《方案》提出，到2030年，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。

不过你知道吗？风能、太阳能等这些绿色能源的开发利用和气象因素息息相关。随着气象条件变化，风电、太阳能发电存在较大波动性、随机性。而气象条件又受到地形影响，新能源发电场站选址地蕴藏资源的高低，需要尽可能精准预测评估。气象服务可快速评估指定区域风能和太阳能资源条件，提供新能源功率预测所需的风速、风向、辐照度、云量等预报数据。气象预报预测精度、准确性、时效性越高，给能源调配的准备时间越充裕，气象信息的价值就越大，越有利于新能源与其他电力资源的衔接配合。

近期，气象服务频频登上能源圈热搜。2021年12月，国家能源局宣布和中国气象局签署战略合作框架协议，资源互补，提高能源生产和供应水平，随后河南、河北、海南等省份的气象部门，也相继发布了最新陆上及海上风电、光伏发电气象服务支持措施。

新能源电力在供给系统中占比日益提升，气象服务入局，能否让新能源变得更“靠谱”？

“气象+能源”，锚定绿色发展守护能源安全线

面对复杂的能源形势和较大能源保供压力，早在2021年10月初，中国气象局党组就部署能源保供气象服务工作，锚定碳达峰碳中和目标，深挖气象信息在可再生能源科学高效开发利用、能源生产和供应领域的应用潜能，主动融入清洁低碳、安全高效的现代能源体系的构建。

瞄准能源保供、能耗双控，气象部门在“节流”上下功夫，见“功效”。寒潮来袭，多地供热管理部门依据气象预测信息，科学调整供暖方案。在北京，气象部门提供分区10天逐15分钟精细化预报产品，助力燃气集团天然气用量预测偏差由8亿立方米减少至1.5亿立方米。在重庆，气象部门搭建耦合温度、湿度、风速等气象要素的逐时、逐日电力负荷预测模型，能源部门根据天气灵活调整能源供应，平稳度过冬夏用电高峰已成常态。

服务绿色发展、能源转型，气象部门在“开源”上出实招，展“风光”。中国气象局风能太阳能中心完成全国风能、太阳能资源开发潜力评估，研发精细化风能太阳能预报技术。华风气象传媒集团有限责任公司研发能源气象服务平台，针对能源企业特定气象服务场景，提供专业化、定制式气象保障。全国首家气象能源中心——湖北省气象能源中心研发的风电、光伏发电功率预测系统不仅在湖北落地，还先后在甘肃、新疆等10余省（自治区）80余家新能源场站的业务中采用运行。

在三峡集团梯级调度指挥中心，“云+端”流域智能协同一体化平台正指导梯级水电站精准调度，气象部门利用该平台为汉江、清江流域79座水电站提供中小流域面雨量、来水量和旱涝趋势预测等服务；海南能源保供气象服务于2021年7月拉开帷幕，在台风“狮子山”“圆规”影响前后，核电工作者与气象专家并肩作战，适时调节昌江核电厂1号和2号机运转功率，保障生产安全；在新疆，气象部门与中国石油西部管道公司开展合作，为12400千米输气管道搭建专业气象服务系统，维护西气东输大动脉运行安全。

从能源生产、运输、供应，再到绿色结构转型，气象部门不断锤炼能源产业全链条服务保障能力。2021年12月3日，中国气象局与国家能源局战略合作框架协议签署，聚焦能源保供和绿色发展气象保障能力提升，绘就“气象+能源”行动蓝图。

助力电网实现平稳调度调峰

“风暴、结冰、降雪和沙尘暴等天气，都能影响风电、光伏发电，造成波动。”一位不愿具名的业内人士在接受记者采访时说，“在构建以新能源为主体的新型电力系统的过程中，可再生能源占比势必会不断提升，天气变化对于能源行业的冲击可能变得越来越大。”

在业内人士看来，传统条件下新能源发电输出功率具有随机性、波动性的特征，大规模并网可能对电力系统实时平衡带来巨大挑战。2021年，欧洲就因长时间低风速而导致风力发电出力远不及预期，一时间欧洲风电开发商收益大幅下降，同时也加剧了欧洲能源供应危机。

一位从事新能源领域气象服务的专业人士向记者介绍称，按照国家政策要求，目前国内风电和光伏项目基本都具有一套基于天气预测的功率预测系统，对可再生能源发电功率做出预测。同时，风电场投入运营后，气象预测、功率预测实际上有专门的运维公司提供服务。早在十多年前，我国就建立了完善的风电、光伏发电功率预测系统，各地气象部门也开始将天气数据应用于新能源场站业务之中。

从实际操作层面来看，光伏、风电仍存在较大的波动性，如何利用天气数据和合理的天气模型降低功率预测的误差和风险、优化数据模型、利用机器学习新兴技术，实现电网平稳调度调峰，正是目前亟待解决的问题。

产业规模有望达到千亿级

“在降碳目标的驱动下，对于交通、农业、能源、保险、零售等领域来说，气象服务都具有较大的市场价值，针对国内能源的气象服务市场空间是目前商业气象服务市场中空间最大的一个领域。”上述气象专业人士表示。

记者在采访中了解到，在欧洲国家，利用天气数据对可再生能源发电功率进行预测的应用已十分广泛，随着国内风光发电占比不断提升，新能源发电功率预测的重要性也日益凸显，进而催生了一片巨大的市场蓝海。根据中国气象服务协会发布的报告，到2025年我国气象服务产业规模有望达到3000亿元，而据业内估计，针对能源领域的气象服务产业规模占比有望达到1/3左右。

“虽然国内针对能源领域的商业气象服务尚在起步阶段，但经过不断优化、打磨，最终也会达到足够的实力水平。同时气象数据、风电数据本身也相对较为敏感，本土化的能源气象服务变得更为重要。”上述气象专业人士指出。

在业内人士看来，随着我国电力交易市场发展不断深入，基于合理的天气预测模型做出合理的交易策略，也有望成为驱动新能源气象服务发展的重要推动力。

本文来源： 中国能源报， 气象知识，中国气象局