让气象服务更精准

毕竞悦

国家能源集团研究院战略研究员、高级经济师，法学与管理学交叉学科博士，中国互联网协会青年专家。

10月13日，中国气象局印发《风能太阳能资源气象业务能力提升行动计划（2021-2025年）》，其中明确指出，到2025年，中国风能、太阳能气象业务的核心科技支撑能力和新技术应用能力将大幅提升，将初步建成以“监测精密、预报精准、服务精细”为目标的风能、太阳能气象业务体系和服务布局，为碳达峰、碳中和目标愿景的顺利实现提供支撑。

笔者认为，在能源保供压力增大、“双碳”目标紧迫背景下，加强气象精准服务能源产业的能力，具有重大意义。气象预测对新能源发展特别重要，尤其是在未来电价市场化之后。

全球极端天气事件频发

多年难遇的大暴雨，干旱沙漠里发生洪灾，热带地区飘起雪花......近年来，极端天气气候事件频发，全球变暖加剧了气候系统的不稳定性。今年年初，美国得克萨斯州遭遇暴雪天气袭击，当地气温骤降20°C，导致覆盖全美14个州电网出现故障，440万人断电并造成多人死亡。

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的第六次评估报告《气候变化2021：自然科学基础》指出，全球变暖正导致一些地区暴雨、洪涝、干旱、台风、高温热浪、寒潮、沙尘暴等气候事件频繁发生，而且强度增大。过去“几十年一遇”甚至“百年一遇”的极端天气气候事件，似乎变得越来越常见。该报告首次单独设立了“气候变化中的极端天气事件”一章，并首度对复合型事件进行分析。同时报告指出，人类影响可能增加了复合极端天气事件的发生概率。而未来几十年里，所有地区气候变化都将加剧，极端高温、降水事件等将越来越频繁。

联合国秘书长古特雷斯10月26日警告称，各国在实现《巴黎气候协定》目标方面“全盘失败”，全球“仍处于气候灾难的轨道上”。他发表评论之际，正值联合国气候变化框架公约缔约方大会第二十六次会议（COP26）召开前夕，如此悲观的评估让气氛在大会举办前变得格外紧张。尽管许多国家紧急更新了气候承诺，但这些承诺是针对2050年或2060年的目标，“远水解不了近渴”。

在上述背景下，2021年诺贝尔物理学奖授予了气象学家真锅淑郎（Syukuro MANABE）与克劳斯·哈塞尔曼（Klaus HASSELMANN），获奖原因是“用于地球气候的物理建模，量化可变性和可靠地预测全球变暖”。虽然此前也有气候学家获得过其他诺贝尔奖项，但此次是诺贝尔物理学奖首次颁发给了气侯学家。

精准气象服务指导性凸显

天气气候，历来是影响能源消费、清洁能源产出效率以及能源储运的重要因素。面对极端天气气候事件的增多，相应的气象预报与气候预测变得更具挑战性。气候异常还增加了能源需求，能源供应相对短缺问题凸显。因此，精细化程度更高的气象服务对电力生产、设备维护、电力调度等具有重要指导作用。

首先，氣象服务在发展风能资源和太阳能资源等方面具有重要价值，可为新能源项目选址和建设提供技术支撑，科学合理评估资源开发潜力。同时，精准气象预报还可以增强风电场、光伏电站输出功率预测精度，从而增加电网调峰容量、提高电网接纳新能源发电能力、改善电力系统运行的安全性与经济性。

其次，气象服务可为电网稳定运行提供保障。随着智能电网快速发展及大规模高压、特高压电网的建设，气象条件与电网的运行关系越来越密切。据统计，我国电力系统运行事故70%以上由异常天气引发，精细化的数值天气预报可以应用于风偏、覆冰等电力气象灾害预警，防范雨雪天气导致输电线路积冰、大风天气导致输电线路舞动等风险，降低电网故障率。

第三，气象预测对于传统化石能源生产具有重大意义。比如，长江水量不仅影响水力发电，也会波及火力发电。因为很多火电厂沿河而建，一方面需要冷却水，另一方面需要通过水路运输煤炭。如果河道缺水，很多地方不能通航，大型船进不来，只能靠小型船运输，火力发电厂就会受到很大影响。若可长期进行气象预报，就能够采取应对措施，提前储煤或者以其他运输方式补充煤炭，调整电力负荷。

最后，气象预测可以成为个人用电决策的依据。随着“双碳”目标推进，电力供应紧张问题凸显，需求侧电力交易问题被提上议事日程。在电力市场改革大背景下，随着未来分布式电源的发展，人们可以依据天气情况作出买电、卖电或储电的决策。

气象服务是新型生产要素

2010年，世界气象组织发布的《全球气候服务框架》确定了农业和粮食安全、减少灾害风险、健康、水以及能源五个领域作为优先重点领域，中国在规划相关气象服务时又增加了城镇化作为优先重点领域。然而，当前国内气象服务在交通、旅游、电力等行业的产值服务贡献仅为1%，相比发达国家气象服务效益明显偏低。要加强气象服务、提升气象服务对能源领域的贡献度，笔者建议可从以下几方面着手：

首先，完善气象服务体制机制。目前国内初步形成了国有、民营、国际专业气象服务机构“三足鼎立”的局面。但国内气象部门科技支撑能力和服务能力整体偏弱，应理顺体制机制，加强气象服务的核心科技能力、技术支撑水平和服务水平。

其次，探讨气象信息产品属性，构建气象部门与能源部门的合作机制。气象是影响能源行业生产的关键要素。一直以来，气象部门深度参与能源领域，为能源生产、运输、管理等提供了极具针对性的服务保障，气象服务不仅扮演着能源调度决策依据的角色，而且已成为一种不可或缺的新型生产要素，深度融入能源生产全链条中。用足气象信息，可提高能源部门的效益。

第三，开展精细化风能、太阳能气象评估和预测。在全国范围开展太阳能气候资源精细化评估和风能资源详查，摸清我国风能、太阳能资源家底。充分考虑生态保护红线和区域消纳因素，精算技术开发量，提出优先开发区，对新增新能源装机进行科学规划和布局。同时，针对大规模风电、太阳能发电并网运行和高比例可再生能源消纳需求，建立和完善风能、太阳能气象预测体系，在电网端部署全国或区域性风能、太阳能气象预报产品，在发电端部署针对风电场、太阳能电站所在位置的气象预报产品，指导电力实时交易和电站运维。

第四，强化基于卫星遥感数据的气象服务。有效使用卫星数据，开展包括卫星云图处理、快速辐射传输模式等在内的技术研究，可使气象预报更好地服务电力系统，提升气象技术对电网安全、高效、可靠运行的支撑能力。中国气象台站分布从沿海向内陆逐渐减少，而太阳能资源丰富的地区大都集中在西部。西部地区观测资料的不足直接导致气象预报精度较差，影响了新能源功率预测精度，并在一定程度上影响了电网接纳可再生能源的能力。而气象卫星能够实现大范围、全天候观测，通过卫星遥感数据，可显著丰富西部地区的观测资料，提高气象预报精度。

面向碳达峰、碳中和目标，气象服务需求越来越大，价值越来越明显。精细化的气象服务，可以在减缓和适应气候变化方面发挥重要价值，更为碳达峰、碳中和目标的实现保驾护航。

（责编 王茜 美编 刘晓莹）