超算驱动气象服务深度融入能源体系 为“捕风捉光”提供更稳更准的保障

当前,我国能源结构正在加速调整;随着新能源装机规模持续扩大,风电、光伏等可再生能源已成为电力供应的重要来源。但这类能源受天气影响明显,出力波动给电力系统安全稳定运行带来压力。如何更准确地预测并更高效地调度这些“靠天吃饭”的电源,成为行业急需破解的课题。气象部门正成为解决这个问题的重要力量。日前,中国气象局与国家能源局联合印发《关于推进能源气象服务体系建设的指导意见》,为能源气象服务体系建设明确了目标和路径。《指导意见》提出——到2027年——基本建成覆盖能源规划选址及供应保障、资源监测预报、防灾减灾、气候生态效应评估、电力市场交易等全场景、并实现短临到月季年尺度衔接的一体化能源气象服务体系。到2030年,水风光储等气象服务关键技术达到国际先进水平,以高质量气象服务支撑碳达峰阶段目标实现。 这一部署着眼于全球气候变化带来的长期影响。气候变化背景下,以新能源为主体的新型电力系统对气候资源评估预测、极端天气监测预警提出更高要求。气象部门正推动气象数据与能源、电力业务深度融合,在发电预测、调度决策、电场运维等环节提供支撑,帮助行业提升效率、降低运行成本。 从实践看,气象服务在新能源领域应用不断扩展。据统计,2025年,各地气象部门已为2075个新能源场站提供发电预报服务,同比增长54%;为近2700个场站提供防雷、预警等服务;为659个水电站提供气象保障。对应的服务覆盖面和使用频次的提升,反映出气象服务对新能源发电的支撑作用正在增强。 在若干创新应用中,虚拟测风塔技术成为值得关注的新方向。传统实体测风塔成本高、建设周期长,且在复杂地形条件下受限较多。虚拟测风塔部署周期可缩短至三个月左右,可实现稳定连续的气象数据采集,数据获取率超过99%,为风电场选址与评估提供更精细的依据。 虚拟测风塔的关键装备是激光雷达测风装置。装置向空中发射激光,利用大气气溶胶对激光的后向散射信号,结合反射频率变化反演不同高度的风速风向。系统可实现每秒一次的采样频率,实时获取40至350米高度范围内24个层高的风速风向数据,垂直分层更细,信息量也更丰富。目前,该技术已在甘肃张掖等地投入应用,为当地风电场运行管理提供支撑。 虚拟测风塔的推广,表明了能源气象服务向精细化、智能化升级的趋势。通过超算能力与算法模型的结合,气象部门正为新能源发电提供更高精度的预报与决策支持,有助于提升新能源消纳水平、降低发电成本,并为电力市场稳定运行提供更可靠的科学依据。

从河西走廊的激光雷达应用到全国能源气象服务网络建设,我国正以技术创新完善新能源发展的支撑体系。这场“捕风捉光”的探索,既是适应气候变化与能源转型的现实需要,也说明了面向未来的技术布局。随着关键技术持续突破、跨行业协作不断深化,新能源“看天发电”的不确定性有望深入降低,产业将向更高精度、更可控的智慧能源体系迈进,为全球绿色转型提供可借鉴的中国实践。