“從今年年初華北等地的沙塵暴，到年中中部地區的暴雨洪澇災害，再到近期東北地區的暴風雪，極端天氣如今變得越來越常見。”中國礦業大學應急管理學院教授許超近日告訴記者，極端天氣外部效應所導致的能源供應保障問題，以及給應急工作帶來的挑戰，需要能源行業積極應對。

　　中國電力科學研究院（以下簡稱“中國電科院”）新能源中心電力氣象研究室主任王勃告訴記者：“未來我國以新能源為主體的新型電力系統的顯著特征之一，就是對氣象的高依賴性。因此，精準的氣象數值預報預測，是新型電力系統建設的重要組成部分。”南方電網公司生產技術支持中心李銳海不久前也撰文指出，精準的氣象預測是保障電力系統安全穩定運行的有效手段之一。

　　氣象預測有助防災和電力調度

　　“低溫雨雪會導致輸電線路發生覆冰等災害，甚至會引發風機運行故障和事故，對電力電量平衡帶來壓力。此外，寒潮帶來的降溫還會拉升用電負荷，給電力平衡帶來影響。”王勃告訴記者。

　　相關資料顯示，氣象災害導致的故障占電網總故障數的60%以上。冬季，南方地區容易受天氣系統影響，出現輸電線路覆冰災害。夏季，臺風則是影響電網安全運行最主要的氣象災害。相比傳統電源，“風光”等新能源發電更容易因大風、低溫、暴雨、雷電等極端天氣影響而出現出力銳減、發電設施受損等問題。

　　李銳海曾撰文表示，新型電力系統中“風光”將逐步成為主體，這種根本性變革在推動電源清潔化、電網智能化和用戶電氣化的同時，也將改變電網運行特征。他認為，傳統電力系統對電源側精確控制進而實現“源隨荷動”的運行模式，也將逐步轉變為以電網為平臺實現“源網荷儲”智能協同供需平衡的運行模式。精準的氣象預測，可以提前預知極端天氣的強度和持續時間，評估災害對電力系統的影響程度，提前做好防災準備及電力調度規劃，如通過提前加固發電設備、提前關閉發電機組等措施，有效減少電力企業的損失，防止大面積停電風險發生。

　　精準預報提高新能源發電利用率

　　如何實現精準的氣象預測？王勃介紹，隸屬于中國電科院的我國首個用于電力系統生產運行的數值天氣預報運行中心（以下簡稱“數值預報中心”），目前主要面向電力安全生產的各個環節、不同業務對氣象的需求，提供面向電網不同環節的定制化、精準化氣象預報預警，保障電網安全穩定運行。

　　王勃介紹，數值預報中心主要對影響新能源發電的風速、輻照度、云量，以及面向輸電線路安全的大風、強降雨、雷暴、凍雨、臺風、寒潮、沙塵暴等極端天氣，實現實時準確的預報預警。“電力氣象預報的準確度主要通過同化不同來源的氣象觀測數據，針對特定應用場景進行模式的參數調優，同時基于人工智能技術對預報結果進行智能校準等先進技術來保障。”

　　“只有做出精確的氣象預報，才能準確把握新能源發電的‘脈搏’，實現電網的合理調度。”王勃表示，依托數值預報中心，中國電科院面向國家電網各省公司研發部署了新能源發電功率預測、電網氣象災害預警、電網洪澇災害預警等業務應用系統。“今年11月上旬，一股強冷空氣自西北向東侵襲我國，引發大范圍寒潮、雨雪冰凍天氣。我們對寒潮過程以及寒潮可能引起的新能源出力變化、電網覆冰風險、用電負荷激增等進行全面預報預警。根據預報結果，各方提前采取合理應對措施，避免了大范圍停電事故。”

　　“風光”受地域和自然資源的影響，在空間上分布不均，在時間上存在較大波動性和間歇性，同時二者又具有互補性。對此，李銳海撰文指出，通過分析氣象歷史數據和實時監測數據，在總結分析區域性風能和光能的基礎上，可以在局部尺度上優化風能和光能配比，進而減少新能源出力的波動性。“通過計算風電、光伏安裝比例與風、光發電系統穩定性之間的關系，獲得不同區域風光出力波動小的風、光安裝比，提高‘風光’利用率。”

　　系統負荷預測是保障電力平衡的關鍵

　　“高準確度、高分辨率、面向電力生產需求的天氣預報及中長期氣候預測，是構建以新能源為主體的新型電力系統必不可少的組成部分。”一位長期從事電力氣象預測的專家表示。

　　“一方面，需要加強不同類型負荷的監測，特別要對天氣敏感型負荷進行監測和數據采集；另一方面，進行負荷預測時需要引入精準的天氣預報數據，充分考慮氣象因素對負荷的影響。”王勃強調，氣象影響主要體現在電源、電網、負荷等不同環節。

　　王勃指出，在電源側，風速、輻照強度、降水直接決定了風電、光伏和水電功率變化情況，基于天氣預報對新能源不同時間尺度的功率進行預測，是保障新能源高效消納和系統供需平衡的基礎；在電網側，極端天氣引起的電網事故較多，提前預知災害性天氣是開展輸變電設備防災、減災的基礎；在負荷側，氣象相關負荷占比不斷增大，負荷的氣象敏感性不斷增強，提前預知氣象要素變化，進而做好系統負荷預測，是保障電力平衡的關鍵。

　　不過，也有業內專家表示，負荷預測方法雖然相對成熟，對氣溫的精細化數值預報可以幫助提高負荷預測精度，但同時，也要考慮新興的負荷需求類型，個別地區因經濟生產方式轉變而有一些高負荷的規律性出現，對負荷影響極大。因此，不能簡單地用氣象條件解釋。

　　該專家進一步稱，新能源資源評估以及月到年尺度的電量預測、新能源調度和生產模擬、新能源發電的并網可靠性評估、輸變電設備的氣象災害風險及預警防范、配電端的氣象災害風險及預警防范、電力市場交易等，對未來高比例新能源的新型電力系統都具有重要價值。