中國儲能網(wǎng)訊：風能、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，需要盡可能精準預測評估。氣象服務可快速評估指定區(qū)域風能和太陽能資源條件，提供新能源功率預測所需的風速、風向、輻照度、云量等預報數(shù)據(jù)。氣象預報預測精度、準確性、時效性越高，給能源調配的準備時間越充裕，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電、光伏發(fā)電氣象服務支持措施。
新能源電力在供給系統(tǒng)中占比日益提升，氣象服務入局，能否讓新能源變得更“靠譜”？
跨界牽手提升預測精度
2021年10月，中國氣象局印發(fā)了《風能太陽能資源氣象業(yè)務能力提升行動計劃（2021-2025年）》，明確提出到2025年，我國將大幅提升風能太陽能氣象業(yè)務的核心科技支撐能力和新技術應用能力，初步建成以“監(jiān)測精密、預報精準、服務精細”為目標的風能太陽能氣象業(yè)務體系和服務布局，為實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標提供支撐。
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)合開展風能太陽能資源普查工作，健全監(jiān)測預測與預警服務保障機制，深化電力安全與氣象服務合作，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。
氣象服務與能源領域的“跨界”聯(lián)手動作頻頻，一時引發(fā)了業(yè)內廣泛關注。實際上，天氣預測數(shù)據(jù)在可再生能源領域的應用由來已久，而且我國可再生能源發(fā)電裝機在總容量中占比在不斷提升。國家能源局發(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)電累計裝機容量達到10.02億千瓦，正式突破10億千瓦大關，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)電設備風電平均利用小時數(shù)達到了2031小時，比上年同期增加了119小時，這意味著一向“靠天吃飯”的風電和光伏發(fā)電對于氣象預測的需求進一步增加。
助力電網(wǎng)實現(xiàn)平穩(wěn)調度調峰
“風暴、結冰、降雪和沙塵暴等天氣，都能影響風電、光伏發(fā)電，造成波動?！币晃徊辉妇呙臉I(yè)內人士在接受記者采訪時說，“在構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速而導致風力發(fā)電出力遠不及預期，一時間歐洲風電開發(fā)商收益大幅下降，同時也加劇了歐洲能源供應危機。
一位從事新能源領域氣象服務的專業(yè)人士向記者介紹稱，按照國家政策要求，目前國內風電和光伏項目基本都具有一套基于天氣預測的功率預測系統(tǒng)，對可再生能源發(fā)電功率做出預測。同時，風電場投入運營后，氣象預測、功率預測實際上有專門的運維公司提供服務。早在十多年前，我國就建立了完善的風電、光伏發(fā)電功率預測系統(tǒng)，各地氣象部門也開始將天氣數(shù)據(jù)應用于新能源場站業(yè)務之中。
從實際操作層面來看，光伏、風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測的誤差和風險、優(yōu)化數(shù)據(jù)模型、利用機器學習新興技術，實現(xiàn)電網(wǎng)平穩(wěn)調度調峰，正是目前亟待解決的問題。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到千億級
“在降碳目標的驅動下，對于交通、農(nóng)業(yè)、能源、保險、零售等領域來說，氣象服務都具有較大的市場價值，針對國內能源的氣象服務市場空間是目前商業(yè)氣象服務市場中空間最大的一個領域?！鄙鲜鰵庀髮I(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)電功率進行預測的應用已十分廣泛，隨著國內風光發(fā)電占比不斷提升，新能源發(fā)電功率預測的重要性也日益凸顯，進而催生了一片巨大的市場藍海。根據(jù)中國氣象服務協(xié)會發(fā)布的報告，到2025年我國氣象服務產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到3000億元，而據(jù)業(yè)內估計，針對能源領域的氣象服務產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比有望達到1/3左右。
“雖然國內針對能源領域的商業(yè)氣象服務尚在起步階段，但經(jīng)過不斷優(yōu)化、打磨，最終也會達到足夠的實力水平。同時氣象數(shù)據(jù)、風電數(shù)據(jù)本身也相對較為敏感，本土化的能源氣象服務變得更為重要?！鄙鲜鰵庀髮I(yè)人士指出。
在業(yè)內人士看來，隨著我國電力交易市場發(fā)展不斷深入，基于合理的天氣預測模型做出合理的交易策略，也有望成為驅動新能源氣象服務發(fā)展的重要推動力。
