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(fā)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(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺。
不久前，中國氣象局印發(fā)《能源氣象服務行動計劃（2024-2027年）》，提出加強清潔能源發(fā)電精細化服務，助力新型電力系統(tǒng)建設，明確到2027年，基本建成適應需求、技術(shù)先進、機制完善的能源氣象服務體系。
氣象服務對新能源發(fā)電有多重要？
新能源的大規(guī)模開發(fā)和精細化選址，少不了氣候資源普查“找資源”；千變?nèi)f化的風光資源有多少能轉(zhuǎn)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(fā)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(tǒng)煤炭發(fā)電可以“隨用隨發(fā)”，新能源發(fā)電要“捕風捉光”，隨機性和波動性帶來巨大挑戰(zhàn)。
這是位于重慶市石柱土家族自治縣的風力發(fā)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(fā)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(shù)研究室主任工程師王錚借助數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，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(fā)電等新能源裝機規(guī)模持續(xù)擴大。只有實現(xiàn)精準的天氣預報，才能把握新能源發(fā)電的“脈搏”，保障電力安全穩(wěn)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?nèi)粘Ｌ鞖忸A報不同，這些相對陌生的氣象指標與新能源發(fā)電功率預測息息相關(guān)。
新能源功率預測，就是將氣象要素預報結(jié)論輸入發(fā)電功率模型，然后計算出風、光電場能發(fā)多少度電，再據(jù)此形成生產(chǎn)調(diào)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(tǒng)已面向全國省級氣象部門下發(fā)，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(chǎn)業(yè)氣象服務：湖北持續(xù)十余年研發(fā)功率預測技術(shù)；內(nèi)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(fā)電預報產(chǎn)品；江蘇打造全國首個海上風電智能氣象服務系統(tǒng)……
風能太陽能發(fā)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(yōu)預報產(chǎn)品，在‘比武練兵’中持續(xù)提高預報準確率。”
這是位于內(nèi)蒙古自治區(qū)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(xiàn)這個小目標呢？超算和算法這兩把“算盤”是關(guān)鍵。
首先，借助超算可以在空間上將經(jīng)緯度坐標盡可能精細，預測數(shù)據(jù)的網(wǎng)格越來越??；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(shù)據(jù)。針對沙塵天氣下光伏發(fā)電出力預測，超算運行模型可以得出不同覆沙厚度對發(fā)電的影響。
其次，基于歷史天氣的大數(shù)據(jù)樣本庫，借助算法建立不同地形地貌、季節(jié)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(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字信息技術(shù)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(xiàn)在“八九不離十”。“氣象+新能源”，讓風光發(fā)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(fā)電也會有更多勝“算”在握。