“2021年美国德克萨斯州遭遇暴雪天气，与此同时当地出现大面积电力中断数天的情况，数百万户居民在极寒天气里无法取暖和照明。2022年夏季，我国罕见出现高温天气，多省份高温日数创1961年以来历史同期最多，华东华南西南等地电力供应和用电负荷屡创新高。极端天气的频发对能源电力系统造成的危害正越来越严重，”全国政协委员、中国气象局科技与气候变化司副司长张兴赢在全国两会召开期间接受记者采访时表示。
实现“双碳”目标，离不开风电、光伏等可再生能源的规模化发展。在高比例接入可再生能源发电的情况下，如何提高对抗气候风险能力、保障能源系统安全运行？张兴赢给出了他的答案。
新能源不能仅仅“靠天吃饭”
近年来，我国风电、光伏等新能源产业发展成效显著，发电量占比稳步提升。在张兴赢看来，在推动“双碳”目标稳步实施过程中，风能、太阳能等新能源面临着大规模开发、高水平消纳、保障电力安全可靠供应等多重任务。
“一方面，风能、太阳能发电都要‘靠天吃饭’，短时间、高频次的气象波动会对风光发电设施的发电效率和出力程度造成巨大影响。另一方面，在全球气候变化加剧的背景下，国内外极端气象灾害发生频次日益攀升，对能源电力系统造成的危害也越来越严重，高温、寒潮、干旱、台风及局地强降水、雷击等天气都可能对能源电力系统造成冲击。”张兴赢表示。
“受天气气候条件影响，新能源发电的大规模并网也表现出比负荷侧更强的‘不确定性’，保障电力可靠供应面临巨大压力。电力系统灵活性不足正成为引发我国结构性缺电的主要因素，高比例可再生能源装机地区因为缺少灵活性资源配套，面临无风日、无光时严重缺电。”张兴赢进一步指出，“为此，精准的风能太阳能发电功率预报，对增强并网调峰调度水平、提高现有装机规模的利用时数和运行时数以及进一步提高可再生能源的利用消纳比例起着关键作用。同时，提升面向风能太阳能发电和电网输电线路安全极端气候事件预警能力，是高比例可再生能源并网和安全运行的重要保障。”
合理规划、精准预测是关键
面临着“靠天吃饭”带来的重重挑战，张兴赢告诉记者，气象部门早已开始行动。早在2021年，中国气象局与国家能源局就建立了战略合作协议框架，建立了应急联动机制。同时，电力部门也不断地针对灾害天气优化电网设计及运行控制体系，让我国能源电力系统具备了一定气候风险防范能力。
“十四五”是推动能源绿色低碳转型、落实应对气候变化国家自主贡献目标的攻坚期。面向这一新发展阶段，张兴赢告诉记者，气象部门将进一步加强针对风、光、水等可再生能源的气象服务，从资源普查、新能源气象预报以及风险预警等方面着力加强。
“在风光资源普查方面，可针对全国可利用的风光资源进行网格化、立体式的全面勘查评估，明确各县域可再生能源发展空间，科学引导新能源产业投资与项目开发；在新能源气象预报预测方面，将发展专业化风能太阳能数值预报模式产品，为电力系统互补互济和智能调节提供科技支撑；而在能源安全高影响天气事件风险预警方面，将开展针对大风、高温、覆冰、沙尘暴等能源电力设施高敏感天气实时监测，提升气象在能源安全及稳定保供方面的防灾减灾及风险防范能力。”张兴赢指出。
技术将赋能精准化预报
为加快能源转型，提高能源系统应对气候风险的能力势在必行。张兴赢告诉记者，气象部门正不断地通过技术手段提高新能源发电和负荷功率预测精度水平。
“随着新型电力系统的构建，未来气象部门将不断地优化风能太阳能资源监测网布局，并通过卫星遥感监测，形成现代化的立体监测能力。同时，气象部门将开展国产自主知识产权的专业化新能源预报模式研发，开展多源观测资料同化分析、多物理过程模拟、降尺度、风能太阳能预报订正等关键技术攻关，更要推动大数据、人工智能等高新技术在风能太阳能预报领域的深度应用。”张兴赢指出。
不仅如此，张兴赢进一步表示，气象部门将积极构建能源气象新业态，加强与能源行业合作，加强数据共享，建立适合不同需求的监测和多时间尺度的预报和预测系统。发展面向多用户的、特性化的点对点精细化预警和风险评估服务，实现能源气象专业数值预报系统的实时运行，提升短时、临近和中长期的风、光、水资源预报服务能力，为新能源的高效利用和高质量发展提供气象科技支撑。
