中國儲能網(wǎng)訊：《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第三十次締約方大會（COP30）期間，聯(lián)合國秘書長古特雷斯發(fā)出警告，氣候變暖可能會將生態(tài)系統(tǒng)推向災難性的臨界點。多個權威氣象組織研究表明，全球升溫加劇趨勢明確，由此產(chǎn)生的各種極端氣候現(xiàn)象將深刻影響人類的日常生活與未來命運。而隨著全球能源轉型的進程持續(xù)，新能源滲透率提升帶來的系統(tǒng)挑戰(zhàn)日益嚴峻，尤其是其間歇性與波動性給電力系統(tǒng)帶來的一系列沖擊及運行成本上漲，都為能源轉型的未來帶來不確定性。
因此，氣象科學及技術的關注度也隨之提升到前所未有的程度。早在2022年，國務院印發(fā)的《氣象高質量發(fā)展綱要（2022—2035年）》就明確提出實施“氣象+”賦能行動，“提升能源開發(fā)利用、規(guī)劃布局、建設運行和調配儲運氣象服務水平”，“強化電力氣象災害預報預警，做好電網(wǎng)安全運行和電力調度精細化氣象服務”。近年來，“氣象＋電力”的融合協(xié)作持續(xù)深化，氣象技術賦能新型電力系統(tǒng)建設成效顯著，但跨學科協(xié)同的挑戰(zhàn)也隨之而來。
電力氣象需求全面升級
近年來，全球自然災害形勢復雜嚴峻，極端天氣頻發(fā)、強發(fā)。對電力行業(yè)來說，氣象服務的首要需求是筑牢防災減災的第一道防線。
以南方五省區(qū)為例，該區(qū)域常年受臺風、暴雨、高溫、覆冰等極端天氣影響，對電網(wǎng)安全生產(chǎn)運行構成嚴重威脅。據(jù)了解，在應對自然災害的過程中，電網(wǎng)企業(yè)對氣象實況監(jiān)測的精細度和準確性要求越來越高，災害預測的時效性、分辨率和精準度會顯著影響災前風險評估、防御決策部署和搶修資源調配等工作的開展，精細、準確、及時的氣象監(jiān)測預測對防災減災工作至關重要。
此外，全球氣溫上升帶來的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)在電力領域尤為突出。
2025年初，世界氣象組織發(fā)布的《全球氣候狀況》報告披露，2024年可能是第一個氣溫比工業(yè)化前時代高出1.5℃以上的年份，全球平均近地表溫度將比1850—1900年平均值高出1.55℃±0.13℃，是175年觀測記錄中最熱的一年。
中國南方電力調度控制中心水電及新能源處主管鄧力源介紹，當前，溫控負荷在系統(tǒng)總負荷中的占比越來越高，以南方電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)為例，溫控負荷在每個省區(qū)的負荷占比均已達到三成以上。當出現(xiàn)寒潮等轉折天氣影響時，冷空氣若較預測延遲幾小時抵達可能造成系統(tǒng)負荷偏差達900萬千瓦。
隨著新型能源系統(tǒng)加快構建，新能源自身調節(jié)性能欠缺也成為亟待解決的棘手問題，其間歇性、波動性、轉換特性等都顯著受天氣因素影響。
據(jù)中國氣象局公共氣象服務中心風能太陽能中心主任姚錦烽介紹，中國氣象局目前已建立國省一體化風能、太陽能預報業(yè)務系統(tǒng)，開展短臨—短期—月—季—年全尺度、無縫隙風能太陽能預報，國內部分電力調度機構已與中國氣象局建立長期合作關系。
但在高滲透率新能源的系統(tǒng)情境下，通用性氣象服務往往難以滿足電網(wǎng)的精準調度需求或電力企業(yè)在市場交易中支撐供需預測的需求。不少電力企業(yè)除了和中國氣象局等機構合作外，更尋求打通氣象學科全產(chǎn)業(yè)鏈，建立適應自身業(yè)務需求的電力氣象產(chǎn)品體系，全面支撐新能源規(guī)劃優(yōu)化、電站選址、投資決策等。
有電力氣象跨領域研究者認為，新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展，防災減災、負荷預測、新能源發(fā)電預測、電力市場交易等業(yè)務開展對氣象服務的需求日益豐富，要求也不斷提高，傳統(tǒng)、常規(guī)的氣象監(jiān)測和數(shù)據(jù)交互難以支撐這些需求的全面升級。電力氣象已成為影響人類社會未來發(fā)展的新興學科，電力與氣象兩個領域的深度融合既是新型電力系統(tǒng)建設的現(xiàn)實需要，也是科學技術創(chuàng)新發(fā)展的客觀要求。
個性化定制化氣象服務成趨勢
現(xiàn)階段，國內外大型電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)大多構建了與專業(yè)氣象機構的合作機制。在較早期，國內這類合作的形式以向中國氣象局公共服務中心、大氣探測中心、各省氣象局、氣象商業(yè)公司等部門或機構購買氣象數(shù)據(jù)為主，數(shù)據(jù)類別包括多源觀測數(shù)據(jù)、高分辨率預報數(shù)據(jù)、氣象服務數(shù)據(jù)等。
但在新型電力系統(tǒng)的發(fā)展要求下，電力企業(yè)想要掌握更優(yōu)質、更精準的氣象數(shù)據(jù)與資料，光靠購買氣象機構的數(shù)據(jù)已不足夠。常規(guī)的氣象監(jiān)測難以滿足電力系統(tǒng)需求，主要體現(xiàn)在兩方面：一是監(jiān)測網(wǎng)絡對電力輸送通道及風光電站等電力設施覆蓋率不足，二是極端天氣場景下的特殊氣象信息監(jiān)測不全。部分電力企業(yè)對氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)測需求正在向上游延伸，例如，聯(lián)合氣象部門共同開展氣象監(jiān)測站點建設。有電力從業(yè)人員認為，電力企業(yè)需要參與到氣象站點的共建、共享中，將電力氣象監(jiān)測需求納入中國氣象局全國氣象站網(wǎng)建設規(guī)劃。
據(jù)業(yè)內人士介紹，南方電網(wǎng)公司是較早在這一領域發(fā)力的電力企業(yè)，當前已建成公司層級的氣象數(shù)據(jù)中心，通過氣象系統(tǒng)可實時匯集、分析南方區(qū)域近1.4萬個氣象站點和水、風、光場站的氣象信息，并部署自建線路桿塔氣象災害監(jiān)測裝置，形成一定規(guī)模的電網(wǎng)氣象監(jiān)測體系，覆蓋主要流域水雨情、新能源場站以及部分重要線路、桿塔和變電站。
依賴與氣象機構的深度合作，結合自身業(yè)務需求，針對性地建立個性化、定制化的電力氣象業(yè)務系統(tǒng)，甚至進一步開展電力氣象科技攻關或孵化電力氣象相關產(chǎn)業(yè)，成為電力企業(yè)與氣象部門深化協(xié)作的一個重要方向。
目前，國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)均與中國氣象局簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。2025年9月28日，南方電網(wǎng)北京分公司與中國氣象局公共氣象服務中心聯(lián)合成立電力氣象實驗室，著力構建電力氣象科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展平臺。公開資料顯示，該電力氣象實驗室將突破常規(guī)的電力氣象合作范式，結合各自技術基礎與業(yè)務優(yōu)勢，圍繞電力氣象預測與預警技術、電力氣象防災減災技術、清潔能源氣象服務技術、氣候變化適應與電力系統(tǒng)韌性提升、氣象賦能綠色電力市場與碳市場機制等內容開展科研攻關及成果轉化。從長遠來看，雙方還將持續(xù)拓展合作廣度深度，推動“電力+氣象”基礎設施共享，該實驗室未來將貫通“科研—業(yè)務—服務—產(chǎn)業(yè)應用”生態(tài)鏈條，構建響應多元化需求、適應多場景應用的電力氣象深度融合體系，研究開發(fā)定制化、精細化、專業(yè)化電力氣象產(chǎn)品，精準服務電網(wǎng)規(guī)劃、調度運行、安全作業(yè)、防災應急、綠色發(fā)展等工作，助推“氣象+電力”時空信息產(chǎn)業(yè)落地。
破壁融通有難度
近年來，氣象部門和相關機構在新型電力系統(tǒng)建設進程的推動下，持續(xù)完善氣象服務能源系統(tǒng)的機制體制，尤其是在運用人工智能技術提升預測精度和數(shù)據(jù)質量方面取得了一系列成果。
但隨著兩個領域融合交互的進一步深化，跨學科協(xié)作的壁壘和障礙逐步顯現(xiàn)。
鄧力源告訴《南方能源觀察》記者，從實踐來看，電力企業(yè)和氣象部門的合作在技術基礎及服務機制方面沒有太大問題，但在學科語言的融通和一些細節(jié)的契合上會遭遇一些阻力。
例如，氣象機構對重大天氣過程的界定標準與電力系統(tǒng)的需求有時并不匹配。氣象機構在進行某些重大天氣過程的預報預警時依據(jù)的是氣象學科標準，但對電力企業(yè)來說，通用標準難以適用于不同區(qū)域、不同環(huán)境的氣候因素對電力系統(tǒng)的影響判斷?！芭e例來說，按氣象部門對寒潮天氣過程的定義，南方一些區(qū)域在冬季大多數(shù)時間都無法達到寒潮標準，但覆冰等氣象現(xiàn)象又經(jīng)常發(fā)生，對電力設備造成實質性的重大影響?！碑斍埃延须娏ζ髽I(yè)推動制定影響電力系統(tǒng)運行的天氣過程界定規(guī)范，從電力系統(tǒng)的角度對重大天氣過程進行分級分類。
此外，氣象機構的監(jiān)測預報工作通常更關注天氣對人或人口密集區(qū)域的影響，但對電力系統(tǒng)而言，除了對人的影響外，天氣對設備的影響也非常重要。目前，氣象機構的常規(guī)監(jiān)測網(wǎng)站還未能覆蓋荒僻地區(qū)的電力設備，很多容易覆冰的線路和站點仍處于大氣感知監(jiān)測的真空狀態(tài)。
對電力企業(yè)而言，專業(yè)氣象機構并不缺乏預報能力，但氣象學科的技術力量要轉化為對電力系統(tǒng)的堅實支撐，則需要系統(tǒng)化的銜接和產(chǎn)學研協(xié)同，這也是當前電力企業(yè)投入資金、資源建設定制化氣象服務產(chǎn)品或平臺的主要原因。2026年及更遠的未來，氣象+電力的深度融合仍需要雙方加大統(tǒng)籌協(xié)調力度，持續(xù)優(yōu)化資源配置，推動培育電力氣象交叉學科發(fā)展，適應新型電力系統(tǒng)建設推進的需求。
