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風(fēng)能、太陽能等新能源出力受到氣象條件的影響較大。隨著氣象條件變化，風(fēng)電、太陽能發(fā)電存在較大波動性、隨機性。而氣象條件又受到地形影響，新能源發(fā)電場站選址地蘊藏資源的高低，需要盡可能精準(zhǔn)預(yù)測評估。氣象服務(wù)可快速評估指定區(qū)域風(fēng)能和太陽能資源條件，提供新能源功率預(yù)測所需的風(fēng)速、風(fēng)向、輻照度、云量等預(yù)報數(shù)據(jù)。氣象預(yù)報預(yù)測精度、準(zhǔn)確性、時效性越高，給能源調(diào)配的準(zhǔn)備時間越充裕，氣象信息的價值就越大，越有利于新能源與其他電力資源的銜接配合。

（文丨本報記者 李麗旻）

近期，氣象服務(wù)頻頻登上能源圈熱搜。2021年12月，國家能源局宣布和中國氣象局簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，資源互補，提高能源生產(chǎn)和供應(yīng)水平，隨后河南、河北、海南等省份的氣象部門，也相繼發(fā)布了最新陸上及海上風(fēng)電、光伏發(fā)電氣象服務(wù)支持措施。

新能源電力在供給系統(tǒng)中占比日益提升，氣象服務(wù)入局，能否讓新能源變得更“靠譜”？

跨界牽手提升預(yù)測精度

2021年10月，中國氣象局印發(fā)了《風(fēng)能太陽能資源氣象業(yè)務(wù)能力提升行動計劃（2021-2025年）》，明確提出到2025年，我國將大幅提升風(fēng)能太陽能氣象業(yè)務(wù)的核心科技支撐能力和新技術(shù)應(yīng)用能力，初步建成以“監(jiān)測精密、預(yù)報精準(zhǔn)、服務(wù)精細(xì)”為目標(biāo)的風(fēng)能太陽能氣象業(yè)務(wù)體系和服務(wù)布局，為實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)提供支撐。

2021年12月，國家能源局與中國氣象局簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將聯(lián)合開展風(fēng)能太陽能資源普查工作，健全監(jiān)測預(yù)測與預(yù)警服務(wù)保障機制，深化電力安全與氣象服務(wù)合作，并共建“國家能源氣象資源開發(fā)中心”，建立更加順暢、高效的工作交流機制。

氣象服務(wù)與能源領(lǐng)域的“跨界”聯(lián)手動作頻頻，一時引發(fā)了業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。實際上，天氣預(yù)測數(shù)據(jù)在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用由來已久，而且我國可再生能源發(fā)電裝機在總?cè)萘恐姓急仍诓粩嗵嵘夷茉淳职l(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2021年10月底，我國可再生能源發(fā)電累計裝機容量達(dá)到10.02億千瓦，正式突破10億千瓦大關(guān)，較2015年底實現(xiàn)翻番，在全國發(fā)電總裝機容量中的比重達(dá)到43.5%，較2015年底提高10.2個百分點。而2021年1-11月份期間，全國發(fā)電設(shè)備風(fēng)電平均利用小時數(shù)達(dá)到了2031小時，比上年同期增加了119小時，這意味著一向“靠天吃飯”的風(fēng)電和光伏發(fā)電對于氣象預(yù)測的需求進(jìn)一步增加。

助力電網(wǎng)實現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)度調(diào)峰

“風(fēng)暴、結(jié)冰、降雪和沙塵暴等天氣，都能影響風(fēng)電、光伏發(fā)電，造成波動。”一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士在接受記者采訪時說，“在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過程中，可再生能源占比勢必會不斷提升，天氣變化對于能源行業(yè)的沖擊可能變得越來越大。”

在業(yè)內(nèi)人士看來，傳統(tǒng)條件下新能源發(fā)電輸出功率具有隨機性、波動性的特征，大規(guī)模并網(wǎng)可能對電力系統(tǒng)實時平衡帶來巨大挑戰(zhàn)。2021年，歐洲就因長時間低風(fēng)速而導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電出力遠(yuǎn)不及預(yù)期，一時間歐洲風(fēng)電開發(fā)商收益大幅下降，同時也加劇了歐洲能源供應(yīng)危機。

一位從事新能源領(lǐng)域氣象服務(wù)的專業(yè)人士向記者介紹稱，按照國家政策要求，目前國內(nèi)風(fēng)電和光伏項目基本都具有一套基于天氣預(yù)測的功率預(yù)測系統(tǒng)，對可再生能源發(fā)電功率做出預(yù)測。同時，風(fēng)電場投入運營后，氣象預(yù)測、功率預(yù)測實際上有專門的運維公司提供服務(wù)。早在十多年前，我國就建立了完善的風(fēng)電、光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)，各地氣象部門也開始將天氣數(shù)據(jù)應(yīng)用于新能源場站業(yè)務(wù)之中。

從實際操作層面來看，光伏、風(fēng)電仍存在較大的波動性，如何利用天氣數(shù)據(jù)和合理的天氣模型降低功率預(yù)測的誤差和風(fēng)險、優(yōu)化數(shù)據(jù)模型、利用機器學(xué)習(xí)新興技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)平穩(wěn)調(diào)度調(diào)峰，正是目前亟待解決的問題。

產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到千億級

“在降碳目標(biāo)的驅(qū)動下，對于交通、農(nóng)業(yè)、能源、保險、零售等領(lǐng)域來說，氣象服務(wù)都具有較大的市場價值，針對國內(nèi)能源的氣象服務(wù)市場空間是目前商業(yè)氣象服務(wù)市場中空間最大的一個領(lǐng)域。”上述氣象專業(yè)人士表示。

記者在采訪中了解到，在歐洲國家，利用天氣數(shù)據(jù)對可再生能源發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測的應(yīng)用已十分廣泛，隨著國內(nèi)風(fēng)光發(fā)電占比不斷提升，新能源發(fā)電功率預(yù)測的重要性也日益凸顯，進(jìn)而催生了一片巨大的市場藍(lán)海。根據(jù)中國氣象服務(wù)協(xié)會發(fā)布的報告，到2025年我國氣象服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到3000億元，而據(jù)業(yè)內(nèi)估計，針對能源領(lǐng)域的氣象服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比有望達(dá)到1/3左右。

“雖然國內(nèi)針對能源領(lǐng)域的商業(yè)氣象服務(wù)尚在起步階段，但經(jīng)過不斷優(yōu)化、打磨，最終也會達(dá)到足夠的實力水平。同時氣象數(shù)據(jù)、風(fēng)電數(shù)據(jù)本身也相對較為敏感，本土化的能源氣象服務(wù)變得更為重要。”上述氣象專業(yè)人士指出。

在業(yè)內(nèi)人士看來，隨著我國電力交易市場發(fā)展不斷深入，基于合理的天氣預(yù)測模型做出合理的交易策略，也有望成為驅(qū)動新能源氣象服務(wù)發(fā)展的重要推動力。

原標(biāo)題：氣象“服務(wù)”，“風(fēng)光”靠譜