中國儲能網(wǎng)訊：氣候變化已成為當今全球各國共同面臨的重大挑戰(zhàn)之一。
第26屆聯(lián)合國氣候變化大會（COP26）于當?shù)貢r間2021年11月13日在英國格拉斯哥閉幕，來自近200個國家的代表經(jīng)歷了多輪談判，最終達成《格拉斯哥氣候公約》。該公約旨在將全球變暖控制在1.5攝氏度以內，實現(xiàn)世界免遭災難性氣候變化。
聯(lián)合國世界氣象組織（WMO）的一項新研究指出，氣候變化正在提升嚴重風暴、洪水、干旱和極端高溫事件等極端天氣發(fā)生的頻率。而極端天氣變化跟能源行業(yè)甚為密切，尤其對電力安全運行造成日益嚴峻的威脅和挑戰(zhàn)。
對電力行業(yè)來說，最慘痛的教訓莫過于2008年的雪災。2008年年初，安徽、江西、湖北、湖南、廣東、廣西等多省區(qū)均不同程度受到低溫、雨雪、冰凍災害影響。多處電力線路發(fā)生冰閃跳閘、倒塔斷線的事故，電網(wǎng)設備受損嚴重，至少13個省區(qū)的電力系統(tǒng)運行受到影響。電網(wǎng)承擔著電力的輸送功能，直接連接電廠與用戶，其安全是電力安全保障中至關重要的一環(huán)。面對極端自然災害的襲擊，如何保證電網(wǎng)安全、盡量降低災害可能造成的社會經(jīng)濟影響，是電網(wǎng)企業(yè)一直在努力思考和解決的問題。
2022年1月31日，農(nóng)歷除夕，一夜大雪過后梅花山等地勢高處的電網(wǎng)線路出現(xiàn)不同程度覆冰，南方電網(wǎng)六盤水供電局派出黨員突擊隊前往海拔2600多米的梅花山，對高壓輸電線路開展覆冰觀測等特巡特維。（李泵 攝）
2022年1月至2月期間，連續(xù)多輪冷空氣給貴州大部、云南東北部、廣東北部、廣西北部帶來持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣，南方電網(wǎng)公司提前部署、積極應對，全力做好防冰抗冰等應急處置工作，實現(xiàn)公司主網(wǎng)設備“零跳閘、零受損”，保障了春節(jié)期間電力可靠供應。近年來，南方電網(wǎng)公司從優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃、提升抗冰技術標準、提高電網(wǎng)抗冰應急處置能力等方面開展了大量工作，直流融冰技術、覆冰監(jiān)測預警系統(tǒng)、健全防冰抗冰技術標準體系、建設冰區(qū)城市保底電網(wǎng)等成為了南方電網(wǎng)公司抗冰保電的主要措施。
南方電網(wǎng)超高壓公司昆明局防冰特巡人員在昆柳龍直流157號塔觀測鐵塔覆冰情況、監(jiān)測現(xiàn)場風速和溫濕度、測量模擬導線覆冰厚度。（楊兵 攝）
極端天氣發(fā)生頻率大幅上升
中國氣象局2021年8月4日發(fā)布的《中國氣候變化藍皮書（2021）》（下稱藍皮書）顯示，氣候系統(tǒng)的綜合觀測和多項關鍵指標表明，氣候系統(tǒng)變暖仍在持續(xù)，極端天氣氣候事件風險進一步加劇。
極端天氣氣候事件一般指的是一定地區(qū)在一定時間內出現(xiàn)的歷史上罕見的氣象事件，其發(fā)生概率通常小于5%或10%，總體可以分為極端高溫、極端低溫、極端干旱、極端降水等幾類，一般特點是發(fā)生概率小、社會影響大。
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告第一部分《氣候變化2021：自然科學基礎》單獨設立了“氣候變化中的極端天氣事件”一章，首次強調極端天氣事件是全球變暖的重要威脅，指出人類活動引起的氣候變化已經(jīng)影響了全球各個地區(qū)的極端天氣與氣候事件，未來任何的持續(xù)增暖都會引起愈加頻繁和嚴重的極端事件。報告顯示，1950年以來，極端降水在大部分有觀測資料的區(qū)域呈增加趨勢：“全球氣溫每上升1℃，大氣水汽增加約7%，從而導致極端降水增加?！?
許多研究都指出，氣候變化正在加速極端天氣事件的發(fā)生。eo于2021年3月專訪了中國國家氣候中心主任、黨委書記巢清塵。對于極端天氣的影響和氣候變化的趨勢，巢清塵認為未來全球氣候總體呈變暖趨勢，中國高溫熱浪事件可能繼續(xù)增加，降水強度變化更為明顯。
藍皮書還顯示，2020年全球平均溫度較工業(yè)化前水平（1850至1900年平均值）高出1.2攝氏度，是有完整氣象觀測記錄以來的三個最暖年份之一。而全球變暖加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和水循環(huán)，使得大氣不穩(wěn)定性增強，降水效率提高，強降水更加顯著。
強降水之外，城市熱島效應則使城市遭受更多更強的高溫熱浪威脅：1980年以來，全球海洋熱浪的數(shù)量增加了近一倍。2020年，全球超過80%的海域發(fā)生了海洋熱浪事件，南北極海冰和冰蓋的持續(xù)消融明顯。高溫也帶來火災等災難。北極圈以北地區(qū)經(jīng)歷了最近18年以來最為活躍的野火。2021年8月，美國加利福尼亞州的森林大火持續(xù)燃燒，燒毀近1.5萬英畝土地……
巢清塵介紹，極端天氣的形成包括了幾個主要因素：一是氣候系統(tǒng)內外部自然因素，包括大氣圈、水圈、冰凍圈、陸地圈的變化，以及太陽活動、火山活動等外部因子；二是人類活動等非自然因素，包括化石燃料的燃燒、砍伐樹木、毀林等，城市化發(fā)展導致的土地利用變化也是一個重要的非自然因素。“現(xiàn)在有大量研究認為，人類活動引起的氣候變化是導致極端天氣頻發(fā)和強發(fā)的重要原因。短期的氣候變化顯然是自然因素起的作用更大，但從長期來看，人類活動排放引起的影響，尤其是對溫度的升高，比如高溫熱浪的發(fā)生，對氣候的影響非常明顯?！彼诮邮躤o專訪時表示。
極端天氣給人類造成的損失越來越嚴重。美國國家海洋和大氣管理局發(fā)布的報告顯示，2021年以來極端天氣已導致美國超過500人喪生，造成的財產(chǎn)和基礎設施損失高達1048億美元，這項數(shù)據(jù)在2020年為1002億美元。而在中國，2000年以前極端天氣氣候災害造成的直接經(jīng)濟損失平均每年約1200億元，而2000年以后，平均每年達到了2900多億元，增加了1.4倍以上。
中國是全球氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū)，升溫速率明顯高于同期全球平均水平，自然災害形勢復雜嚴峻，極端天氣氣候事件多發(fā)。其中，自然災害以洪澇、風雹、干旱、臺風、地震和地質災害為主，低溫冷凍和雪災、沙塵暴、森林草原火災與海洋災害等也不同程度發(fā)生。
根據(jù)《2020年中國氣候公報》，2020年中國平均降水量較常年多10.3%，暴雨日數(shù)較常年多24.1%，全國共出現(xiàn)了37次區(qū)域性暴雨天氣，造成了大量經(jīng)濟損失。
在中國，2021年7月河南暴雨的極端性最為顯著。2021年7月20日，河南多地遭遇極端強降雨，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失，此次降水過程創(chuàng)下“全球大中城市小時雨強的最大紀錄”。中國之外的其他國家和地區(qū)也遭受著極端天氣帶來的災害問題。在河南暴雨發(fā)生前一周左右，德國西部地區(qū)同樣遭受強降雨天氣侵襲，暴雨席卷德國全境，德國陷入洪災。在更早一些的2月，寒冷風暴席卷了大半個美國，氣候相對溫暖的得克薩斯州意外地成了寒潮的重災區(qū)。極端天氣下得克薩斯州能源供應系統(tǒng)幾乎停擺，最嚴重時超過400萬戶家庭受到停電影響，多人因寒潮殞命。
電網(wǎng)網(wǎng)架建設的積極探索
2021年2月，美國得克薩斯州遭遇了一場史無前例的冬季風暴襲擊，極端寒冷天氣造成該州大面積停電、電價飆升，限電負荷超過2000萬千瓦，影響人口超過400萬人。此事件引發(fā)了社會各界的關注，不少網(wǎng)友提出中國電網(wǎng)在極端天氣下能否安全穩(wěn)定運行的疑問，引發(fā)了一波“如果中國遇上得州寒潮，會不會‘悲劇’”的網(wǎng)絡熱點討論。
回顧2008年，中國南方地區(qū)遭受了50年來最嚴重的冰雪凝凍災害，一度致使南方多省市電網(wǎng)設施嚴重故障，多地電力供應被迫中斷，復電過程十分艱難。
災害過后，南方電網(wǎng)公司吸取極端寒冷天氣應急處理的經(jīng)驗和教訓，在電網(wǎng)優(yōu)化設計、電網(wǎng)運行控制、抗災預防體制等方面進行全面提升，投入研發(fā)防冰有效、除冰迅速的科學技術手段，研制了世界領先的線路融冰裝置和融冰技術，積累了豐富的電網(wǎng)防冰抗冰生產(chǎn)調度運行經(jīng)驗，并構建體系化、常態(tài)化的防冰管理和應急保障體系，電網(wǎng)應對長時間、大范圍、高強度雨雪冰凍災害的能力實現(xiàn)質的提升。
南方電網(wǎng)公司供電面積100萬平方公里，廣袤的供區(qū)內氣候不一，供電區(qū)域覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區(qū)，多為臺風、洪水、雨雪凝凍等自然災害高發(fā)區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計，氣象災害導致的故障占電網(wǎng)總故障數(shù)的60%以上。冬季，南方地區(qū)尤其是貴州和云南容易受到北極極地渦旋、西北太平洋副熱帶高壓、南支槽等天氣系統(tǒng)的影響，出現(xiàn)輸電線路覆冰災害。夏季，臺風成為影響電網(wǎng)安全運行最主要的氣象災害。近幾年拉尼娜、厄爾尼諾等事件經(jīng)常發(fā)生，氣候異常和極端天氣事件發(fā)生概率明顯提升，各類災害對電網(wǎng)的影響范圍和程度進一步加劇。
為應對極端天氣等災害對電網(wǎng)造成危害，南方電網(wǎng)公司近年來從電網(wǎng)網(wǎng)架建設方面進行了積極探索。
“十三五”期間南方電網(wǎng)連續(xù)規(guī)劃建成永富、金中、魯西背靠背、滇西北直流、海南聯(lián)網(wǎng)二回、貴互聯(lián)通道、烏東德直流等7項重點工程，至2020年底，已形成8條交流、11條直流的跨省送電通道，西電東送總能力超5800萬千瓦。在常態(tài)化確保南方五省區(qū)安全可靠供電的同時，局部極端天氣條件下不同地區(qū)能夠相互提供緊急備用支援，切實提升極端天氣下供需大幅波動時的應急保障能力。
2015年強臺風“彩虹”過后，南方電網(wǎng)在國內首次提出保底電網(wǎng)概念，并納入“十三五”電網(wǎng)規(guī)劃研究。2017年4月印發(fā)28個重要城市保底電網(wǎng)專項規(guī)劃，鋪開保底電網(wǎng)建設。歷時四年，南方電網(wǎng)基本建成66個城市保底電網(wǎng)，覆蓋供電區(qū)域的所有地市，將最大程度保障極端天氣等災害下重要城市的重要負荷和民生用電，全力保障城市核心區(qū)域和關鍵用戶不停電、少停電。
保底電網(wǎng)指的是針對嚴重自然災害、外力破壞等極端情況，以提高城市核心區(qū)域和關鍵用戶供電安全、提高嚴重故障下的快速復電能力為目標，選取城市重要站點、關鍵線路和抗災保障電源進行差異化建設所形成的最小規(guī)模網(wǎng)架，是保底負荷與抗災保障電源基本平衡的城市電網(wǎng)，極端故障下保底電網(wǎng)可按局部電網(wǎng)獨立運行。
為了建成安全可靠的保底電網(wǎng)，南方電網(wǎng)公司在建設上選取了“因地制宜、分類施策；突出重點、差異建設”的科學實施方案。
其中，保底電網(wǎng)的差異化建設主要體現(xiàn)在沿海電纜化、戶內化電網(wǎng)建設，沿海差異化標準的架空線路建設，沿海電網(wǎng)防風加固改造，中重冰災區(qū)融冰裝置配置，地區(qū)主網(wǎng)架結構完善以及重要指揮機構電網(wǎng)供電電源完善等六大方面。
針對不同城市的特點和各類嚴重自然災害特征，南方電網(wǎng)結合城市建設發(fā)展客觀需求、重要負荷供電保障要求，優(yōu)化保底電網(wǎng)防災保障策略：在沿海地區(qū)，南方電網(wǎng)結合了城市規(guī)劃發(fā)展和綜合管廊建設等需求，推進保底線路的電纜化改造、保底變電站的戶內化改造；在中重冰區(qū)，保底線路將配置融冰裝置，確保冰災情況下保底電網(wǎng)“網(wǎng)架不垮”。保底電網(wǎng)要保的“底”，就是重要城市的重要負荷和民生用電的需求；做好面對極端災害的準備，努力爭取最好的結果，力爭城市核心區(qū)域和關鍵用戶不停電、少停電?！爱斣庥鰢乐刈匀粸暮?、外力破壞等極端情況時，保底電網(wǎng)具有更強的抵御能力，是城市電網(wǎng)防災抗災的生命線?！蹦戏诫娋W(wǎng)規(guī)劃部負責人表示。
“十四五”期間，南方電網(wǎng)公司將按照“強網(wǎng)架為主、融除冰為輔”的抗冰策略，計劃投入資金72億元，規(guī)劃防冰抗冰項目4543項，預計2025年全面建成冰區(qū)城市保底電網(wǎng)，最大程度保障在極端氣候條件下，不發(fā)生110千伏及以上重要線路倒塔，保障涉及民生的重要用戶及縣城安全供電，最大程度降低冰災對電網(wǎng)安全和電力供應的影響，全面提升極端狀態(tài)下重點地區(qū)、重要用戶的電力供應保障能力。
高新科技重新定義搶險救災
在電網(wǎng)網(wǎng)架建設升級的基礎上，做好電網(wǎng)設施維護工作則如身體保養(yǎng)，需要日積月累的投入和與時俱進的技術更新。
做好輸電線路冰害事故管理和預防，是提高電網(wǎng)抗擊自然災害能力不可或缺的一部分。以貴州為例，其地處云貴高原東北側，冬季風盛行時極易形成凝凍等氣象災害，進而引起輸電線路覆冰，對電網(wǎng)的安全運行造成了極大的威脅，而這里也為電網(wǎng)技術的試驗和實踐提供了重要的場景。
在貴州省六盤水市梅花山地區(qū)，大霧彌漫的山間屹立著一座高200米的永固型氣象監(jiān)測塔，這是南方電網(wǎng)防冰減災重點實驗室——梅花山防冰減災綜合技術應用示范基地（下稱梅花山基地）。梅花山位于貴州地理的屋脊，平均海拔2515米，低溫雨雪冰凍天氣持續(xù)時間較長，對開展電網(wǎng)輸變電設備冰凍試驗具有得天獨厚的優(yōu)勢。梅花山基地為南方電網(wǎng)公司在高海拔地區(qū)開展輸電線路自然覆冰形成機理及融冰機理、輸電線路防冰及融除冰技術等研究提供了第一手數(shù)據(jù)。“在這里，通過對不同類型、不同線徑的導線冬季覆冰情況進行觀測，可以獲知覆冰過程，對覆冰后融除冰處理提供技術資料和數(shù)據(jù)，為做好南網(wǎng)區(qū)域內的防冰工作提供科學支持?！泵坊ㄉ椒辣剡\維專責張露松說。
有效應對極端天氣，科技創(chuàng)新與發(fā)展是其中一個關鍵變量。
現(xiàn)在，直流融冰技術已經(jīng)成為電網(wǎng)抗冰的主要手段。南方電網(wǎng)公司共建成141套直流融冰裝置，220千伏及以上變電站融冰刀閘全覆蓋，可對1416條的110千伏及以上輸電線路開展高效直流融冰；隨著融冰技術和通訊技術的發(fā)展，融冰小車、地線融冰自動接線裝置、融冰故障監(jiān)測裝置、全橋MMC型直流融冰裝置等智能裝備陸續(xù)“破冰”問世，組團加入抗冰融冰利器組合。
2021年10月中上旬，第17號臺風“獅子山”和第18號臺風“圓規(guī)”先后在海南省瓊海市登陸。兩個臺風間隔時間不到5天，影響范圍高度重合，疊加效應明顯，給電網(wǎng)安全運行和電力可靠供應帶來較大威脅。面對“雙臺風”襲擊，南方電網(wǎng)公司超前發(fā)布臺風預警，及時啟動應急響應，應急機制高效運轉，創(chuàng)造了近年來同級別臺風造成影響最小、恢復最快的“戰(zhàn)績”。
在廣東電網(wǎng)清遠新能源技術園區(qū)，南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司建有4座氣象衛(wèi)星接收站和超算服務器?！拔覀儸F(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)氣象遙感衛(wèi)星的數(shù)據(jù)實時接收運行，支持氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收、處理、分析等全流程作業(yè)。”廣東電網(wǎng)電力科學研究院設備與環(huán)境監(jiān)控評價所專責魏瑞增向記者介紹，基于多源氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)，目前廣東電網(wǎng)已實現(xiàn)將臺風中心定位定強頻次縮短至30分鐘，且具備向全網(wǎng)五省區(qū)提供臺風、山火、雷電等災害監(jiān)測預警服務的能力。
2020年7月，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是由中國自主建設運行的重要空間基礎設施，自提供服務以來，北斗三號系統(tǒng)已在交通運輸、農(nóng)林漁業(yè)、氣象測報、電力調度、災害預警、救災減災、公共安全等領域得到廣泛應用。
而早在2017年，南方電網(wǎng)已開始探索北斗技術在電網(wǎng)的應用，并將成果試點應用于電力運檢、智慧安監(jiān)、災害監(jiān)測等領域。截至目前，廣東全省126座北斗基準站安裝調試完成，該系統(tǒng)在面對“人不能近、人不能及、人不能為”的復雜搶險環(huán)境時，可為無人機等各類終端提供分米級、厘米級甚至毫米級的定位服務。
這126座基準站作為南方電網(wǎng)公司北斗位置服務與通信管理系統(tǒng)的一部分，為整個南方電網(wǎng)的高精度位置服務提供支撐。
“超強臺風來臨有可能導致大規(guī)模斷網(wǎng)斷電的情形，前線的應急搶修工作很容易陷于被動。為了應對上述情況，我們在北斗系統(tǒng)上開發(fā)了相應的短報文通信管理功能模塊，可在臺風等自然災害的應急搶修過程中實現(xiàn)人員的安全定位和無網(wǎng)絡通信。”魏瑞增說，搶修時若出現(xiàn)無通信網(wǎng)絡的狀態(tài)，搶修人員可以通過天上的北斗衛(wèi)星實時回傳定位坐標，還能實現(xiàn)短報文通信，保障現(xiàn)場勘災和搶修作業(yè)情況的可知可控。
廣東省地處多雨帶，強降雨會給變電站和輸電線路帶來嚴重風險，還可能存在地基沉降、滑坡、水浸等風險。北斗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以實時監(jiān)測到變電站和輸電桿塔地基的毫米級位移變化，對沉降風險進行全天候預警?！氨倍芳夹g賦能提升了防汛監(jiān)測預警的精準度、勘災搶險的時效性，更大程度保障人民群眾生命財產(chǎn)安全，可以說現(xiàn)代高科技正重新定義新時代搶險救災。”廣東電網(wǎng)公司安全監(jiān)管部應急協(xié)調科經(jīng)理申原說。
從被動防御到主動防御
歷經(jīng)多年防災抗災淬煉，南方電網(wǎng)公司轉變傳統(tǒng)防災抗災理念，從“被動防御”到“主動防御”，圍繞“三體系、一機制”應急體系（應急組織體系、應急預案體系、應急保障體系，應急運轉機制），建立具有鮮明特色的“平時預、災前防、災中守、災后搶、事后評”五個階段的高效應急機制，在充分利用云計算、大數(shù)據(jù)等技術及氣象公共資源的基礎上，建設生產(chǎn)監(jiān)控指揮系統(tǒng)災害監(jiān)測模塊，實現(xiàn)電網(wǎng)災害精細化監(jiān)測預警、災害精準評估、決策支持等功能，使防災抗災救災能力大幅提升。
以2021年10月抗擊雙臺風災害為例，南方電網(wǎng)公司在臺風生成并確定初步路徑后就對臺風防御工作進行部署、檢查和再協(xié)調、再強化，相關單位立即進入戰(zhàn)斗狀態(tài)。在新一代南方電網(wǎng)氣象信息應用決策支持系統(tǒng)上，工作人員對第17號臺風“獅子山”和第18號臺風“圓規(guī)”的位置、強度、路徑、風圈及可能對電網(wǎng)造成的影響預測等信息掌握充分，并在臺風登陸之前向可能受到影響的相關單位同步發(fā)布預警和啟動響應，按照預案落實各項防范措施。同時派出督導組前往臺風預測登陸地區(qū)檢查指導防御、搶修復電準備等工作，“有備而戰(zhàn)”，迎接臺風。
數(shù)據(jù)顯示，在相同等級臺風情況下，南方電網(wǎng)近年在線路跳閘、用戶影響、設備受損等方面影響呈大幅降低趨勢。與2012年臺風“啟德”、2015年臺風“蓮花”等同級臺風相比，2021年10月中上旬的雙臺風期間，南方電網(wǎng)10千伏及以上線路跳閘逐次分別遞減了21%、49%，用戶影響逐次分別遞減了7.1%、48.2%，中低壓桿塔設備受損逐次分別遞減53.8%、90%。
中國電力事業(yè)起步比西方國家晚了80年，經(jīng)過幾代電力人的不懈努力和奮斗，中國現(xiàn)已建成世界上規(guī)模最大的全國互聯(lián)電網(wǎng)。與此同時，行業(yè)也認識到，電力系統(tǒng)運行特性的相對復雜性也加大了安全運行的難度和挑戰(zhàn)。
南方電網(wǎng)科學研究院標準化與技術情報研究所所長涂亮指出：“南方電網(wǎng)公司近年來不斷完善保底電網(wǎng)建設，完善城市大面積停電應急機制、建成‘1+3’應急基地群，同時推動優(yōu)化保底電源布局，推動燃氣、電煤等能源資源應急儲備布局，積極推動深化保底電力系統(tǒng)建設?！彼硎?，中國電網(wǎng)企業(yè)在認真踐行總體國家安全觀和能源安全新戰(zhàn)略的基礎上，逐步形成了能源整體安全理念，統(tǒng)籌推進電源電網(wǎng)布局優(yōu)化，統(tǒng)籌協(xié)調各行業(yè)及居民生產(chǎn)生活用能需求，在能源生產(chǎn)受限、需求飆升等極端條件下，千方百計保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、協(xié)調發(fā)電用煤用氣等一次能源供應。
中國人民大學應用經(jīng)濟學院助理教授郭伯威接受eo采訪時表示，電力體系高度市場化國家的電力供給受價格導向影響很大，這在一定程度上增加了公共風險?！拔覈鴩衅髽I(yè)會在維護公共安全的前提下實現(xiàn)利益最大化。因此，一旦有極端天氣引起的災害發(fā)生，電網(wǎng)公司可以將電力資源調配至受災區(qū)域，優(yōu)先保障民眾生命及財產(chǎn)安全?！惫治?。
立足國家能源安全保障，南方電網(wǎng)公司從規(guī)劃設計、運行維護、應急處置等環(huán)節(jié)不斷提高和更新應對措施，提升電力系統(tǒng)在極端天氣下的安全運行和應急保障能力。2021年春，南方地區(qū)遭遇強寒潮，南方電網(wǎng)提前部署，密切與國家相關部委、地方政府、電源企業(yè)和負荷中心聯(lián)系，超前應對供電偏緊形勢，向內挖潛、協(xié)調各方，從供給側和需求側有力實施保障舉措，全網(wǎng)未發(fā)生一起強制錯峰事件，確保了南方五省區(qū)安全可靠供電。
新型電力系統(tǒng)需要精準氣象分析
如前文所述，人類活動等非自然因素是極端天氣頻發(fā)和強發(fā)的重要原因。能源利用作為重要的人類活動，也正為應對氣候變化做出相應改變。
2021年10月27日，國務院新聞辦公室發(fā)表了《中國應對氣候變化的政策與行動》白皮書，指出中國正實施積極應對氣候變化國家戰(zhàn)略，包括不斷提高應對氣候變化力度、堅定走綠色低碳發(fā)展道路、加大溫室氣體排放控制力度、充分發(fā)揮市場機制作用、增強適應氣候變化能力、持續(xù)提升應對氣候變化支撐水平。
“南方電網(wǎng)正加快建設承載新型電力系統(tǒng)的數(shù)字電網(wǎng)，著力打造原創(chuàng)技術策源地，大力推動能源清潔低碳轉型發(fā)展，持續(xù)提升電力供應能力和服務水平?！?021年10月28日，南方電網(wǎng)公司董事長孟振平在博鰲新型電力系統(tǒng)國際論壇致辭中表示，“十四五”期間，南方電網(wǎng)將推動廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區(qū)新增新能源裝機1億千瓦以上，到2025年非化石能源裝機占比超過60%、電量占比達到55%。
數(shù)據(jù)顯示，在南方五省區(qū)，南方電網(wǎng)可再生能源利用率已達99%以上。依托西電東送工程消納大規(guī)模清潔水電，非化石能源裝機和電量占比高于全球和全國平均水平。未來，南方電網(wǎng)將全力支撐區(qū)內新能源加快發(fā)展，同時積極引入?yún)^(qū)外清潔電力，2030年前爭取新增受入2000萬千瓦區(qū)外電力，新增區(qū)外送電100%為清潔能源。
新能源已逐漸成為電力系統(tǒng)的主力能源，但其波動性、間歇性強，大規(guī)模并網(wǎng)將給電網(wǎng)運行帶來巨大挑戰(zhàn)，構建“源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動”的新型電力系統(tǒng)是大勢所趨。
2021年3月15日，習近平總書記在中央財經(jīng)委第九次會議上，提出構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，明確了新型電力系統(tǒng)在實現(xiàn)“雙碳”目標中的基礎地位，為能源電力發(fā)展指明了科學方向、提供了根本遵循。南方電網(wǎng)公司表示，將在“十四五”期間全面建設安全、可靠、綠色、高效、智能的現(xiàn)代化電網(wǎng)，以數(shù)字化、智能化手段推動傳統(tǒng)電網(wǎng)改造升級，增強電網(wǎng)對高比例新能源的接納、調控和優(yōu)化配置能力，以數(shù)字電網(wǎng)推動構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
一方面，氣候變化影響著電力系統(tǒng)的升級轉型；另一方面，電力系統(tǒng)的轉型也愈發(fā)依賴精準的氣象分析。目前，氣象預測已經(jīng)在電網(wǎng)氣象災害預測、負荷預測、水力發(fā)電預測及電網(wǎng)設備防災減災等方面發(fā)揮越來越重要的作用。
精準的氣象預測是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的有效手段之一，可以提前預知極端天氣的強度和持續(xù)時間，評估災害對電力系統(tǒng)的影響程度，提前做好防災準備及電力調度規(guī)劃，如對發(fā)電設備進行提前加固、提前關閉發(fā)電機組等措施，進而有效減少電力企業(yè)的損失，防止大面積停電的風險。
而隨著新能源發(fā)電的大力發(fā)展，氣象預測所扮演的角色越來越重要。
“相比傳統(tǒng)電源，風電、光伏等新能源發(fā)電更容易受到大風、低溫、暴雨、雷害等極端天氣的影響，極端氣象災害可導致風光等新能源出力銳減、發(fā)電設施破壞，具有長時間大面積停電的風險?！蹦戏诫娋W(wǎng)公司生產(chǎn)技術支持中心高級技術專家李銳海指出。
構建精準化電力氣象預報分析系統(tǒng)，實現(xiàn)不同時空氣象資源分析基礎上的可再生能源規(guī)劃布局，可以有效提升新能源發(fā)電功率的預測水平以及抵御極端氣象災害的能力。
珠海桂山海上風電示范項目，是廣東省首個開工建設并投入運營的海上風電場。（林強 攝）
據(jù)eo了解，南方電網(wǎng)于2021年10月制定并印發(fā)了《中國南方電網(wǎng)有限責任公司電網(wǎng)氣象業(yè)務管理辦法》，致力于加強全網(wǎng)氣象業(yè)務管理，提高電網(wǎng)氣象監(jiān)測預測能力，全力消納清潔能源，做好電網(wǎng)生產(chǎn)運行和防災減災工作，確保電網(wǎng)安全和電力可靠供應。
針對極端天氣頻發(fā)對可再生能源的穩(wěn)定性影響更甚的情況，南網(wǎng)總調水電及新能源處經(jīng)理李崇浩在接受eo采訪時說道：“南方電網(wǎng)將充分整合氣象、電力、IT多行業(yè)專業(yè)技術力量，開展氣象數(shù)值預報及新能源功率預測能力建設及新能源調度運行領域技術攻關，提升風電、光伏等發(fā)電預測準確性，持續(xù)提高新能源可觀可測可控水平。”針對臺風、寒潮等極端天氣下的新能源出力波動，李崇浩表示南網(wǎng)總調將科學動態(tài)優(yōu)化水、火、核、蓄等各類電源發(fā)電安排，平抑新能源出力，最大限度減少其隨機性、波動性、間歇性對電網(wǎng)安全和電力可靠供應的不利影響，并積極推動火電機組靈活性改造、新能源配置儲能相關政策實施，深入研究源網(wǎng)荷儲一體化及風光水火儲多能互補調度機制與技術應用，充分發(fā)揮包括電化學儲能在內的電力調節(jié)手段，應對大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電不確定性影響。
隨著高比例可再生能源接入電網(wǎng)，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，是能源行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。涂亮表示，未來中國應深入評估可能發(fā)生的極端氣候條件，全面研究電力系統(tǒng)在極端氣候條件下供給側、需求側等面臨的挑戰(zhàn)和存在問題?！熬唧w來看，應該推進氣象超算中心和全網(wǎng)氣象數(shù)據(jù)信息中心建設，提高極端氣象監(jiān)測預警能力。”
巢清塵也表示，能源行業(yè)要形成大范圍區(qū)域間互聯(lián)互動調度工作，強化與氣象監(jiān)測預警預報服務的緊密對接，以提供相應的應急調度和保障。
據(jù)了解，南方電網(wǎng)目前已與五省區(qū)各級氣象部門建立了初步合作，在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設形勢下，將與氣象部門開展深度合作，著重提升電網(wǎng)氣象監(jiān)測預測能力。南網(wǎng)總調水電及新能源處氣象業(yè)務主管王凌梓在接受采訪時提到：“未來，南方電網(wǎng)與氣象部門的合作方向主要包括深化電力和氣象資源的共享應用、深化電力氣象技術服務機制，以及深化跨專業(yè)科技研究幾個方面?！?
南方電網(wǎng)公司期望與氣象部門建立更緊密的數(shù)據(jù)交互模式，擴大氣象信息共享范圍，提高在電力設施附近的氣象監(jiān)測預測水平，讓氣象數(shù)據(jù)結合電網(wǎng)生產(chǎn)實際深度應用，滿足更加專業(yè)化、精細化、準確率高的多時空尺度電網(wǎng)運行、防災減災需求，并共同開展能源、氣象跨專業(yè)科技研究，建立電力與氣象行業(yè)交流與融合平臺，加快能源氣象跨專業(yè)復合人才培養(yǎng)，實現(xiàn)電力氣象行業(yè)的深度融合與雙贏發(fā)展。據(jù)了解，南方電網(wǎng)已建成行業(yè)內首個云超算平臺，并正在與氣象部門合作，建設全網(wǎng)精細化數(shù)值天氣預報系統(tǒng)，建成投入應用后，能為全網(wǎng)提供高分辨率網(wǎng)格化氣象預報，支撐負荷預測、新能源預測、來水預測，并可為后續(xù)更小時空尺度的災害預報提供技術支撐。
