我国以风力发电和光伏发电为主的可再生能源发电装机量持续上涨，但全球气候变化及其引发的极端天气给电力供应系统带来挑战，针对风光发电的天气预报和气候预测的重要性进一步提升。
中国气象局国家气候中心近日宣布首次下发国家级风能太阳能资源气候预测产品，标志着我国具备了风能太阳能资源气候预测业务能力。近年来，我国以风力发电和光伏发电为主的可再生能源发电装机量持续上涨，但全球气候变化及其引发的极端天气给电力供应系统带来挑战，针对风光发电的天气预报和气候预测的重要性进一步提升。
极端天气频发
挑战新能源发电
据了解，此次国家气候中心推出的风能太阳能资源气候预测产品包括综合预测产品和模式客观化预测产品两类，主要内容包括未来1个月的平均气温距平和降水量距平百分率、100米高度风速、水平面总辐照量及其距平百分率等气候预测的文字、图形产品及预测数据。
据国家气候中心气候预测室副主任刘芸芸介绍，目前风机轮毂的平均高度为100米，预测这个高度的风速能较好地反映风能资源的变化趋势；水平面总辐照量则反映了地球表面接收的太阳辐射能，量值越大，代表可利用的太阳能资源就越多。另外，气温和降水分布也将对能源系统供需产生影响。上述预测产品的推出将为全国范围的新能源发电项目提供指导。
实际上，天气乃至气候变化对能源系统的影响日益加深已经成为行业共识。国际能源署此前发布的《2023年电力市场报告》指出，近年来电力供应系统对天气的依赖程度逐渐提高，能源行业对电力供应安全也愈加重视。过去1年，欧洲、东南亚等地区陆续出现了长时间的极端天气，席卷欧洲多国的长时间干旱直接导致欧洲水力发电量大幅下降，电力供给一度出现严重短缺。长时间的极端热浪也在去年上半年侵袭印度，激增的用电需求刷新了该国历史最高纪录。
在业界看来，“双碳”目标下，低碳能源转型使得清洁能源的生产、传输、调度、运行等对天气、气候的依赖度越来越高。而在全球气候变暖背景下，极端天气气候事件呈多发、频发、强发、并发的态势，对能源供给、需求等诸多环节都将带来重大风险。
气象服务从短期
升级至中长期
面对气候变化带给能源系统的冲击，业界认为，短期的天气预报乃至中长期的气候预测都成为刚需。
2021年底，国家能源局与中国气象局签了战略合作框架协议，旨在发挥政策协同和资源互补的优势，建立更加顺畅、更加高效的工作交流机制，充分利用气象预测预报精准信息，提高能源生产和供应水平。不久前，中国气象局印发了《国家级风能太阳能月预测业务规定(试行)》，通过规范国家级风能太阳能资源月预测业务、加强国省两级风能太阳能资源气象服务支撑，提升对能源气候服务的支撑能力。此外，辽宁、浙江等地也纷纷发文，表示将提高能源领域的气象服务能力。
刘芸芸指出，能源系统安全稳定运行及能源供需变化等均与气候条件密切相关，做好能源气候预测成为服务国家能源安全战略的重要抓手。风能、太阳能等可再生能源具有间歇性、波动性和不稳定性特点，短时间、高频次的气象条件波动会对风光发电设施的发电效率和出力程度带来巨大影响。因此，很多国家的能源企业均与气象部门保持着密切联系。
不仅如此，刘芸芸还表示，目前市面上有不少短期和超短期的风光资源预测产品，但此次推出的中长期风光资源预测产品填补了市场空白。“此次发布的预测产品能够提前较长时间给出未来一段时间内全国范围的风光资源多寡分布，可以显著提高电网安全和国家能源安全气象保障能力，同时也能够服务能源电力企业，指导部分省份的新能源电力现货和中长期交易。”
“新能源+气候预测”
市场空间广阔
行业研究机构德邦证券发布的数据显示，风光装机快速增长及其波动性特征催生了大量的新能源功率预测需求，2019年至2024年，我国新能源发电功率预测市场年均复合增长率将达到16.2%，2024年这一市场规模有望达到13.41亿元，新能源功率预测行业具备广阔的成长空间。
但与此同时，不论是短期天气预报还是中长期气候预测，都还面临着诸多技术挑战。一位不愿具名的业内人士告诉记者，在短期新能源发电功率预测中，目前仍存在运行数据持续性较差、数据延迟、缺少轮毂高度的风速测量等诸多挑战，这也意味着短期新能源发电功率预测精度仍有待提高。
刘芸芸则指出，对于中长期气候预测而言，目前风光资源预测产品是每月月中发布次月的全国风光资源分布情况，未来，气候预报时长仍有一定的提升空间，可以从月尺度预测拓展到延伸期、月乃至季节的多时间尺度，与天气预报形成无缝隙的预报预测气象服务。同时，中长期的气候预测产品在空间分辨率上也将更加精细化，从现在的25千米逐步提高，从而更好地满足新能源行业的需求，这对于保障“双碳”目标下的能源安全和气候安全都具有重要意义。
