当气象遇上新能源 让风光发电更加“靠谱”

在全球气候变化背景下，极端天气气候事件多发重发，对能源领域的影响不容小觑。风能、太阳能等新能源出力受到气象条件的影响较大，随着气象条件变化，新能源发电存在较大波动性、随机性。气象服务，成为能源保供不可或缺的关键因素。

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，气象服务在能源行业内引发关注。2021年10月，中国气象局印发了《风能太阳能资源气象业务能力提升行动计划（2021-2025年）》，明确提出到2025年，我国将大幅提升风能太阳能气象业务的核心科技支撑能力和新技术应用能力，初步建成以“监测精密、预报精准、服务精细”为目标的风能太阳能气象业务体系和服务布局，为实现碳达峰、碳中和的目标提供支撑。

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。

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。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。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。

在新能源发电的过程中，气象服务可根据能源保供精细化管理和生产需求，加强气候趋势预测分析，强化低温、寒潮、雨雪冰冻、高温、暴雨、台风、雷暴等高影响天气监测预报预警，着力推动智慧气象服务能源产业发展，为新形势下智慧气象更好地赋能行业生产安全和生产发展提供坚实气象保障。

实际上，天气预测数据在可再生能源领域的应用由来已久。智慧气象数据在新能源领域上面的应用需求不断扩大，同时应用场景也将不断加深。

为了保障电网的安全稳定运行、尽可能多地接纳规模化的新能源电力，有必要开展针对风电场、光伏电站、电网的风电功率预测，对发电功率变化趋势进行及时、尽可能准确的预测，通过可预测性，提高电能品质。

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。

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。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。