中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“十五五”時(shí)期，能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型，新型電力系統(tǒng)建設(shè)加快推進(jìn)。新型電力系統(tǒng)的“雙峰”“雙高”特征決定了其對(duì)氣象條件的依賴性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電力系統(tǒng)。高精度、高時(shí)效氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警體系正從傳統(tǒng)的“助力防災(zāi)減災(zāi)”向“支撐電力系統(tǒng)安全運(yùn)行與高質(zhì)量發(fā)展”深度延伸。
做好氣象預(yù)測(cè)預(yù)警是建設(shè)新型電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)
2025年，全國新增風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)超4.3億千瓦，同比增長22.0%，再創(chuàng)歷史新高。截至2025年年底，風(fēng)電、太陽能發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到18.4億千瓦，占比47.3%，歷史性超過火電。
隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)，電力系統(tǒng)對(duì)氣象條件的敏感性顯著增強(qiáng)?！笆逦濉睍r(shí)期，把氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警體系納入電力系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行的核心支撐體系是提升電力系統(tǒng)安全韌性、推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)性工程。氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警體系對(duì)保障電網(wǎng)安全運(yùn)行至關(guān)重要。高精度、高時(shí)效的氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警可為電網(wǎng)調(diào)度提供關(guān)鍵決策依據(jù)，防范臺(tái)風(fēng)、雷暴、冰凍、強(qiáng)對(duì)流等極端天氣對(duì)輸電通道、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的沖擊，降低故障風(fēng)險(xiǎn)。
氣象服務(wù)是新能源高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)性支撐。新能源出力具有強(qiáng)波動(dòng)性和不確定性，本質(zhì)上是由氣象條件決定的。因此，科學(xué)認(rèn)識(shí)不同電源、不同區(qū)域的資源稟賦特性和天然互補(bǔ)特性，能夠直接支撐電源規(guī)劃和風(fēng)光水資源布局優(yōu)化。
在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建覆蓋風(fēng)力、光照、降水、溫度等多要素的精細(xì)化氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警體系，能夠顯著提升新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)精度和電力負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)度，為電網(wǎng)調(diào)度、現(xiàn)貨市場(chǎng)交易、跨區(qū)域互濟(jì)提供支撐，從而實(shí)現(xiàn)新能源高效消納與系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)平衡。
全球氣候長期趨勢(shì)疊加短期波動(dòng)給電網(wǎng)帶來復(fù)雜挑戰(zhàn)
當(dāng)前，全球氣候變化加劇，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
電力系統(tǒng)面臨的氣候風(fēng)險(xiǎn)分為三類：第一類是極端天氣氣候事件頻率增加、強(qiáng)度增加、持續(xù)時(shí)間延長、影響范圍擴(kuò)大；第二類是復(fù)合型事件增多，極端天氣氣候事件呈現(xiàn)鏈?zhǔn)交虿l(fā)特征，如“高溫-干旱”導(dǎo)致水電出力銳減且空調(diào)負(fù)荷激增，“低溫-冰凍-大風(fēng)”造成線路覆冰舞動(dòng)、風(fēng)機(jī)停運(yùn)并增加電采暖負(fù)荷；第三類是氣候系統(tǒng)平均態(tài)與變率發(fā)生長期漂移，表現(xiàn)為氣溫上升、風(fēng)速下降、日照波動(dòng)、靜穩(wěn)天氣增多等均值變化，以及氣候變率增大、持續(xù)異常概率上升。
無風(fēng)小風(fēng)、無光微光等傳統(tǒng)意義上的非災(zāi)害性天氣在新能源高占比的電力系統(tǒng)中可能直接引發(fā)備用不足、頻率越限等運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，空調(diào)、電采暖等氣溫敏感負(fù)荷占比快速上升，電力負(fù)荷對(duì)溫度的響應(yīng)越發(fā)敏感。當(dāng)“弱資源”天氣在大范圍、長時(shí)間尺度上持續(xù)，并與冬夏負(fù)荷高峰疊加時(shí)，系統(tǒng)安全運(yùn)行面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
氣候變化正在改變新能源資源可預(yù)測(cè)性與穩(wěn)定性。風(fēng)速、輻射等要素的年際波動(dòng)、季節(jié)異常增多，使得新能源發(fā)電出力特性發(fā)生漂移，傳統(tǒng)基于歷史數(shù)據(jù)的資源評(píng)估和預(yù)測(cè)模型適用性下降，電力系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行的不確定性顯著上升。
這種“長期趨勢(shì)疊加短期波動(dòng)”的復(fù)合型變化，給電網(wǎng)帶來了三方面突出挑戰(zhàn)——
系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)加劇。極端天氣氣候事件往往在短時(shí)間內(nèi)對(duì)電網(wǎng)造成集中沖擊，而長期氣候變暖則可能改變?yōu)暮Φ陌l(fā)生頻率與地域分布，使得傳統(tǒng)基于歷史數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的電網(wǎng)設(shè)施面臨風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)脆弱性凸顯，要求電網(wǎng)在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行全鏈條中提升氣候適應(yīng)性。
供需平衡難度加大。長期氣候變化影響風(fēng)光水資源的總體稟賦與季節(jié)分布，短期極端天氣可能導(dǎo)致“資源低谷-負(fù)荷高峰”等供需錯(cuò)位的極端場(chǎng)景增加，冬夏雙峰凸顯，尖峰負(fù)荷持續(xù)攀升，對(duì)電力平衡提出極高要求。
應(yīng)急響應(yīng)窗口壓縮。極端天氣的突發(fā)性、局地性增強(qiáng)，傳統(tǒng)“預(yù)報(bào)—預(yù)警—響應(yīng)”鏈條中的時(shí)間余量被壓縮，要求電網(wǎng)應(yīng)急體系向“短臨預(yù)警—快速響應(yīng)—精準(zhǔn)處置”轉(zhuǎn)型。
以系統(tǒng)性思維推動(dòng)氣象服務(wù)深度融入電力系統(tǒng)全鏈條
近年來，氣象部門與電網(wǎng)企業(yè)在防災(zāi)減災(zāi)、新能源服務(wù)等方面開展了廣泛而深入的合作。多層次、多領(lǐng)域合作推動(dòng)“氣象+電力”從概念走向系統(tǒng)化、精細(xì)化落地，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的支撐保障。構(gòu)建氣候適應(yīng)型電力系統(tǒng)，需要以系統(tǒng)性思維推動(dòng)氣象服務(wù)深度融入電力系統(tǒng)全鏈條。
系統(tǒng)規(guī)劃方面，推動(dòng)氣象資源評(píng)估與電網(wǎng)規(guī)劃深度融合，從源頭提升氣候適應(yīng)能力。開展新能源資源稟賦與極端天氣風(fēng)險(xiǎn)的空間化、動(dòng)態(tài)化評(píng)估，優(yōu)化電源布局與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)；實(shí)施電力設(shè)施氣候韌性提升工程，建立分區(qū)域、分災(zāi)種的風(fēng)險(xiǎn)圖譜，針對(duì)重要輸電通道制訂差異化設(shè)防指標(biāo)，提高防風(fēng)、防冰、耐熱等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
運(yùn)營維護(hù)方面，構(gòu)建“氣象-電力”監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)體系。聯(lián)合開展觀測(cè)站網(wǎng)建設(shè)，構(gòu)建“氣象-電力”一體化監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警平臺(tái)，完善覆蓋重要輸電通道、電力設(shè)施的專業(yè)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，開展面向新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)預(yù)警的精細(xì)化氣象服務(wù)，推動(dòng)從“預(yù)報(bào)天氣”向“預(yù)報(bào)影響”轉(zhuǎn)變，為調(diào)度運(yùn)行提供精準(zhǔn)決策支持。
應(yīng)急搶險(xiǎn)方面，建立氣象部門與電網(wǎng)企業(yè)之間的預(yù)警發(fā)布與響應(yīng)聯(lián)動(dòng)體系，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息向電網(wǎng)企業(yè)的精準(zhǔn)靶向發(fā)布，提升“監(jiān)測(cè)—預(yù)警—處置—復(fù)盤”全流程閉環(huán)管理能力，支撐電網(wǎng)快速響應(yīng)與精準(zhǔn)搶險(xiǎn)。
以系統(tǒng)性思維構(gòu)建氣候適應(yīng)型電力系統(tǒng)，關(guān)鍵在于將氣象服務(wù)從“外圍支撐”上升為“內(nèi)生要素”，形成氣象與電力深度融合、協(xié)同應(yīng)對(duì)氣候風(fēng)險(xiǎn)的體制機(jī)制與技術(shù)體系。
