中國儲(chǔ)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(huì)（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(huì)將生態(tài)系統(tǒng)推向?yàn)?zāi)難性的臨界點(diǎn)。多個(gè)權(quán)威氣象組織研究表明，全球升溫加劇趨勢(shì)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(yùn)。而隨著全球能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程持續(xù)，新能源滲透率提升帶來的系統(tǒng)挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻，尤其是其間歇性與波動(dòng)性給電力系統(tǒng)帶來的一系列沖擊及運(yùn)行成本上漲，都為能源轉(zhuǎn)型的未來帶來不確定性。
因此，氣象科學(xué)及技術(shù)的關(guān)注度也隨之提升到前所未有的程度。早在2022年，國務(wù)院印發(fā)的《氣象高質(zhì)量發(fā)展綱要（2022—2035年）》就明確提出實(shí)施“氣象+”賦能行動(dòng)，“提升能源開發(fā)利用、規(guī)劃布局、建設(shè)運(yùn)行和調(diào)配儲(chǔ)運(yùn)氣象服務(wù)水平”，“強(qiáng)化電力氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警，做好電網(wǎng)安全運(yùn)行和電力調(diào)度精細(xì)化氣象服務(wù)”。近年來，“氣象＋電力”的融合協(xié)作持續(xù)深化，氣象技術(shù)賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)成效顯著，但跨學(xué)科協(xié)同的挑戰(zhàn)也隨之而來。
電力氣象需求全面升級(jí)
近年來，全球自然災(zāi)害形勢(shì)復(fù)雜嚴(yán)峻，極端天氣頻發(fā)、強(qiáng)發(fā)。對(duì)電力行業(yè)來說，氣象服務(wù)的首要需求是筑牢防災(zāi)減災(zāi)的第一道防線。
以南方五省區(qū)為例，該區(qū)域常年受臺(tái)風(fēng)、暴雨、高溫、覆冰等極端天氣影響，對(duì)電網(wǎng)安全生產(chǎn)運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。據(jù)了解，在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的過程中，電網(wǎng)企業(yè)對(duì)氣象實(shí)況監(jiān)測(cè)的精細(xì)度和準(zhǔn)確性要求越來越高，災(zāi)害預(yù)測(cè)的時(shí)效性、分辨率和精準(zhǔn)度會(huì)顯著影響災(zāi)前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、防御決策部署和搶修資源調(diào)配等工作的開展，精細(xì)、準(zhǔn)確、及時(shí)的氣象監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)對(duì)防災(zāi)減災(zāi)工作至關(guān)重要。
此外，全球氣溫上升帶來的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)在電力領(lǐng)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(bào)告披露，2024年可能是第一個(gè)氣溫比工業(yè)化前時(shí)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(cè)記錄中最熱的一年。
中國南方電力調(diào)度控制中心水電及新能源處主管鄧力源介紹，當(dāng)前，溫控負(fù)荷在系統(tǒng)總負(fù)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(fù)荷在每個(gè)省區(qū)的負(fù)荷占比均已達(dá)到三成以上。當(dāng)出現(xiàn)寒潮等轉(zhuǎn)折天氣影響時(shí)，冷空氣若較預(yù)測(cè)延遲幾小時(shí)抵達(dá)可能造成系統(tǒng)負(fù)荷偏差達(dá)900萬千瓦。
隨著新型能源系統(tǒng)加快構(gòu)建，新能源自身調(diào)節(jié)性能欠缺也成為亟待解決的棘手問題，其間歇性、波動(dòng)性、轉(zhuǎn)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(wù)中心風(fēng)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(fēng)能、太陽能預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，開展短臨—短期—月—季—年全尺度、無縫隙風(fēng)能太陽能預(yù)報(bào)，國內(nèi)部分電力調(diào)度機(jī)構(gòu)已與中國氣象局建立長期合作關(guān)系。
但在高滲透率新能源的系統(tǒng)情境下，通用性氣象服務(wù)往往難以滿足電網(wǎng)的精準(zhǔn)調(diào)度需求或電力企業(yè)在市場(chǎng)交易中支撐供需預(yù)測(cè)的需求。不少電力企業(yè)除了和中國氣象局等機(jī)構(gòu)合作外，更尋求打通氣象學(xué)科全產(chǎn)業(yè)鏈，建立適應(yīng)自身業(yè)務(wù)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(lǐng)域研究者認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展，防災(zāi)減災(zāi)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、新能源發(fā)電預(yù)測(cè)、電力市場(chǎng)交易等業(yè)務(wù)開展對(duì)氣象服務(wù)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(cè)和數(shù)據(jù)交互難以支撐這些需求的全面升級(jí)。電力氣象已成為影響人類社會(huì)未來發(fā)展的新興學(xué)科，電力與氣象兩個(gè)領(lǐng)域的深度融合既是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要，也是科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的客觀要求。
個(gè)性化定制化氣象服務(wù)成趨勢(shì)
現(xiàn)階段，國內(nèi)外大型電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)大多構(gòu)建了與專業(yè)氣象機(jī)構(gòu)的合作機(jī)制。在較早期，國內(nèi)這類合作的形式以向中國氣象局公共服務(wù)中心、大氣探測(cè)中心、各省氣象局、氣象商業(yè)公司等部門或機(jī)構(gòu)購買氣象數(shù)據(jù)為主，數(shù)據(jù)類別包括多源觀測(cè)數(shù)據(jù)、高分辨率預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、氣象服務(wù)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(zhì)、更精準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù)與資料，光靠購買氣象機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)已不足夠。常規(guī)的氣象監(jiān)測(cè)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(cè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)電力輸送通道及風(fēng)光電站等電力設(shè)施覆蓋率不足，二是極端天氣場(chǎng)景下的特殊氣象信息監(jiān)測(cè)不全。部分電力企業(yè)對(duì)氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)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(cè)站點(diǎn)建設(shè)。有電力從業(yè)人員認(rèn)為，電力企業(yè)需要參與到氣象站點(diǎn)的共建、共享中，將電力氣象監(jiān)測(cè)需求納入中國氣象局全國氣象站網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，南方電網(wǎng)公司是較早在這一領(lǐng)域發(fā)力的電力企業(yè)，當(dāng)前已建成公司層級(jí)的氣象數(shù)據(jù)中心，通過氣象系統(tǒng)可實(shí)時(shí)匯集、分析南方區(qū)域近1.4萬個(gè)氣象站點(diǎn)和水、風(fēng)、光場(chǎng)站的氣象信息，并部署自建線路桿塔氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)裝置，形成一定規(guī)模的電網(wǎng)氣象監(jiān)測(cè)體系，覆蓋主要流域水雨情、新能源場(chǎng)站以及部分重要線路、桿塔和變電站。
依賴與氣象機(jī)構(gòu)的深度合作，結(jié)合自身業(yè)務(wù)需求，針對(duì)性地建立個(gè)性化、定制化的電力氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)，甚至進(jìn)一步開展電力氣象科技攻關(guān)或孵化電力氣象相關(guān)產(chǎn)業(yè)，成為電力企業(yè)與氣象部門深化協(xié)作的一個(gè)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(wù)中心聯(lián)合成立電力氣象實(shí)驗(yàn)室，著力構(gòu)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(tái)。公開資料顯示，該電力氣象實(shí)驗(yàn)室將突破常規(guī)的電力氣象合作范式，結(jié)合各自技術(shù)基礎(chǔ)與業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)，圍繞電力氣象預(yù)測(cè)與預(yù)警技術(shù)、電力氣象防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)、清潔能源氣象服務(wù)技術(shù)、氣候變化適應(yīng)與電力系統(tǒng)韌性提升、氣象賦能綠色電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)機(jī)制等內(nèi)容開展科研攻關(guān)及成果轉(zhuǎn)化。從長遠(yuǎn)來看，雙方還將持續(xù)拓展合作廣度深度，推動(dòng)“電力+氣象”基礎(chǔ)設(shè)施共享，該實(shí)驗(yàn)室未來將貫通“科研—業(yè)務(wù)—服務(wù)—產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”生態(tài)鏈條，構(gòu)建響應(yīng)多元化需求、適應(yīng)多場(chǎng)景應(yīng)用的電力氣象深度融合體系，研究開發(fā)定制化、精細(xì)化、專業(yè)化電力氣象產(chǎn)品，精準(zhǔn)服務(wù)電網(wǎng)規(guī)劃、調(diào)度運(yùn)行、安全作業(yè)、防災(zāi)應(yīng)急、綠色發(fā)展等工作，助推“氣象+電力”時(shí)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(guān)機(jī)構(gòu)在新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程的推動(dòng)下，持續(xù)完善氣象服務(wù)能源系統(tǒng)的機(jī)制體制，尤其是在運(yùn)用人工智能技術(shù)提升預(yù)測(cè)精度和數(shù)據(jù)質(zhì)量方面取得了一系列成果。
但隨著兩個(gè)領(lǐng)域融合交互的進(jìn)一步深化，跨學(xué)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(shí)踐來看，電力企業(yè)和氣象部門的合作在技術(shù)基礎(chǔ)及服務(wù)機(jī)制方面沒有太大問題，但在學(xué)科語言的融通和一些細(xì)節(jié)的契合上會(huì)遭遇一些阻力。
例如，氣象機(jī)構(gòu)對(duì)重大天氣過程的界定標(biāo)準(zhǔn)與電力系統(tǒng)的需求有時(shí)并不匹配。氣象機(jī)構(gòu)在進(jìn)行某些重大天氣過程的預(yù)報(bào)預(yù)警時(shí)依據(jù)的是氣象學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)電力企業(yè)來說，通用標(biāo)準(zhǔn)難以適用于不同區(qū)域、不同環(huán)境的氣候因素對(duì)電力系統(tǒng)的影響判斷?！芭e例來說，按氣象部門對(duì)寒潮天氣過程的定義，南方一些區(qū)域在冬季大多數(shù)時(shí)間都無法達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)，但覆冰等氣象現(xiàn)象又經(jīng)常發(fā)生，對(duì)電力設(shè)備造成實(shí)質(zhì)性的重大影響?！碑?dāng)前，已有電力企業(yè)推動(dòng)制定影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的天氣過程界定規(guī)范，從電力系統(tǒng)的角度對(duì)重大天氣過程進(jìn)行分級(jí)分類。
此外，氣象機(jī)構(gòu)的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作通常更關(guān)注天氣對(duì)人或人口密集區(qū)域的影響，但對(duì)電力系統(tǒng)而言，除了對(duì)人的影響外，天氣對(duì)設(shè)備的影響也非常重要。目前，氣象機(jī)構(gòu)的常規(guī)監(jiān)測(cè)網(wǎng)站還未能覆蓋荒僻地區(qū)的電力設(shè)備，很多容易覆冰的線路和站點(diǎn)仍處于大氣感知監(jiān)測(cè)的真空狀態(tài)。
對(duì)電力企業(yè)而言，專業(yè)氣象機(jī)構(gòu)并不缺乏預(yù)報(bào)能力，但氣象學(xué)科的技術(shù)力量要轉(zhuǎn)化為對(duì)電力系統(tǒng)的堅(jiān)實(shí)支撐，則需要系統(tǒng)化的銜接和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同，這也是當(dāng)前電力企業(yè)投入資金、資源建設(shè)定制化氣象服務(wù)產(chǎn)品或平臺(tái)的主要原因。2026年及更遠(yuǎn)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(diào)力度，持續(xù)優(yōu)化資源配置，推動(dòng)培育電力氣象交叉學(xué)科發(fā)展，適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn)的需求。
