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贯彻习近平总书记关于气象工作重要指示精神系列报道⑫
“气象+”守护能源保供“生命线”

发布时间:2024年01月26日 来源:中国气象报社

  入冬以来,数轮寒潮雨雪天气来袭,各地能源供应虽压力陡增,却也早有准备:北京、天津等地“看天”提前供暖;河南、贵州等地加强输电线路覆冰气象风险研判,电网抢修人员随时待命……精细化能源气象服务保障,让“暖流”跑赢“寒流”。

  能源是国民经济和社会发展的重要基础。气象服务不仅关系煤电油气运供需、供电供热平稳安全,也与风能、太阳能资源开发利用密切相关。近年来,气象部门深入贯彻落实习近平总书记关于气象工作重要指示精神,夯实监测预报预警能力,紧跟能源转型趋势,推动气象与能源深度融合、持续创新、合作共赢。

  深度融合 守护能源保供“生命线”

  聚焦能源保供,中国气象局先后与国家能源投资集团有限责任公司、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、中国长江三峡集团有限公司、中国国能集团有限公司等央企开展合作,各地气象部门全力为能源生产、运输、管理等提供全链条、针对性保障服务。

  在重大天气过程来临前,气象部门未雨绸缪,为能源管理部门和相关企业提供决策依据。

  2023年6月,北方多地出现多轮次、高强度的高温天气。北京市气象局及时发布高温橙色预警信号,国网北京市电力公司部署261支配网抢修队伍、109辆应急发电车随时待命;内蒙古自治区气象局面向超高压电网服务需求发布恶劣天气预警产品,得到电力部门肯定;河南省气象服务中心成立能源保供专班,滚动更新电网高温大负荷风险预报,基于“一张图”实现对电力部门重点关注区域及重要设备全覆盖。


  国网山东省电力公司阳谷县供电公司组织变电运维人员对辖区110千伏阳谷站、110千伏王楼站等变电站进行巡视测温,重点检查主变连接部位、设备运行状况及主变温度,确保高温天气电网可靠供电。李正伟 摄影

  一份份迎峰度夏能源保供气象服务产品通过数字化决策支持气象服务系统提供给相关部门及电力企业,使应对高影响天气工作由事后被动应急处置向事前主动干预转变。

  水力资源,对于南方许多省份来说,是维系生产运转的重要能源。“气象是我们的‘消息树’。”长江三峡水利枢纽梯级调度通信中心水资源部主任郭乐表示。2023年3月,在了解到当年长江流域可能出现旱大于涝的情况后,该中心加强与气象部门会商研判,调度三峡电站减少下泄水量29亿立方米,协调上游水库多补水7亿立方米;6月至7月,气象服务助力梯级电站高效利用洪水,回蓄87.5亿立方米水量,完成多项“保电”工作。

  针对2023年“端午水”过程,湖南各地水库依据气象预报拦洪蓄水,实现大型水库增蓄水量26亿立方米,骨干水库滴水未弃,增发电量0.78亿千瓦时,在来水量有限的情况下打了一场“有准备之仗”。

  台风、雷雨、降雪、冰冻等灾害性天气对能源供应影响较大。气象部门不断优化专业气象服务,做好能源保供工作。

  国家能源集团与气象部门联合开发国能气象大数据服务平台,在台风“杜苏芮”“卡努”影响期间,面向东部地区14个省份、320多个场站提供最高精度达1千米分辨率的气象服务产品,为各场站安全生产和运营调度吃下“定心丸”;内蒙古自治区鄂尔多斯市气象局每日为包神铁路集团和神东煤炭集团开展铁路高影响天气预报预警和运煤列车防冻专题预报,多次化解灾害性天气给铁路运行带来的危险。

  2023年12月14日至17日,我国遭遇历史上12月份综合强度最强的大范围寒潮过程。针对冬季能源服务需求,辽宁省气象局发布覆冰预报、检修作业气象风险预报等专项材料,并派电力气象专员赴国网辽宁电力气象预警中心,与电力部门职工联合值班值守;河南省气象服务中心联合国网河南省电力公司组成电力气象保电应急小组,针对36处重点线路区段及变电站,开展精细化电网气象风险预报服务;重庆气象部门重点针对500千伏及以上输电线路开展电网安全气象保障服务,并通过“知天·智慧服务系统”提供短时临近预报预警……从北至南,精细化服务助力相关部门“看天”稳定供暖、供电,将温暖送进千家万户。

  在寒潮影响下,天然气供应需求增幅明显。气象部门将天然气保供气象服务纳入迎峰度冬能源保供业务,为天然气保供部门提前做好采购、储气、调度等工作提供科学依据。在西气东输工程的主要气源地,新疆气象部门与中国石油西部管道公司合作建立石油管道专业气象服务系统,提前监测研判、及时预报预警突发性、灾害性天气对煤电油气运供应的影响。

  为确保“双船双泊位”同时接卸作业,中国石化天然气分公司天津LNG(液化天然气)接收站在收到气象预报后,及时制定专项应急预案,科学安排船舶依次靠港王军 摄影

  未来,气象部门将进一步完善以用户为中心的融入式服务模式,提升气象服务精细化水平,发展专业气象服务关键核心技术,全力守护能源保供“生命线”。

  追风逐日 助跑能源低碳转型新赛道

  2023年,我国绿色产业跨越式发展,可再生能源装机总量历史性超过煤电。曾经,高山、荒漠、草原、海洋上从春刮到冬的风、让人睁不开眼的阳光,在气象部门与风电光伏企业的合作开发利用下,已成为推动我国能源低碳转型发展的重要能源。

  气象部门持续完善风能、太阳能等绿色能源的监测预报体系,对新能源的资源分布、储量和开发潜力进行评估,做好重大工程、国土空间规划和区域气候可行性论证工作,为风能、太阳能开发利用提供有力支撑。

  在河北张北地区,气象部门全力“追光捕风”,每一个风力发电场内都有测风塔,光伏电站则布设了太阳辐射观测站,天气雷达及太空中的风云气象卫星时刻都在精密捕捉风、光变化。风、光监测预报数据要精密到时刻、点位,才能尽可能减少不利天气及气象灾害对电网的影响。

  通过建设测风塔、太阳辐射观测站等,中国气象局现已建立专业化风能太阳能观测网和风能太阳能资源动态监测业务。在全国层面,开展风能和太阳能资源普查,形成高分辨率风能、太阳能资源图谱,为新能源政策规划制定提供有力支撑。在区域层面,面向吉林、西藏、黑龙江等全域开展风能、太阳能资源及开发潜力精细化评估,为区域新能源规划、布局提供支撑。在电站层面,提供风能和太阳能资源评估及微观选址、机型选择、布局差异化设计等服务,有效提升电站发电效益。

  风、光发电,受天气影响大,风能太阳能预报准确率极为关键。

  针对电网安全调度,中国气象局建立国省一体化风能、太阳能预报业务系统,开展短临-短期-月-季-年全尺度、无缝隙风能太阳能预报。2023年,风能太阳能专业数值预报模式升级后,72小时内太阳总辐射预报的平均绝对误差减小5%至8%,100米高度风速预报的平均绝对误差减小17%至43%,预报时效增至336小时,可满足风能太阳能发电企业对未来10天气象要素预报的需求。

  在江苏,气象部门建立全国首个海上风电智能气象服务系统,发布未来5天涵盖10米风、100米风、浪高等气象、海洋要素的逐小时预报产品;在新疆,气象部门依托数值预报和沙漠气象研究团队成立光功率和风功率预报创新团队,开展基于机器学习算法的风速、辐射预报订正研究,可准确预测未来15天风能或太阳能发电量;在青海,气象部门2023年开始发布全省风光资源气候预测产品,可提供未来一个月100米高度的风速距平百分率和水平面总辐照量距平百分率气候预测,促进风能太阳能资源开发利用。

海上风电气象服务智慧平台 来源:江苏省气象局

  2023年7月,中国气象局启动风能太阳能发电精细化气象服务示范计划。各参与单位依托自身技术优势,优化算法模型,开展开放性、赛马制组织模式同场竞技,超过85%的参与单位风能太阳能精细化预报准确率有明显提高,示范计划最优产品对功率预测的准确率较场站当前产品提高2%左右。

  风电、光伏等发电项目大多地处偏远山区和旷野,天气复杂多变,精细化气象服务是保障电力设备安全的重要一环。

  针对海上风电气象灾害风险,福建省气象部门为每一个风电场开展热带气旋风险评估报告编制。2023年9月初,受台风“苏拉”“海葵”共同影响,福建沿海狂风不止,三峡集团福建区域海上风电场在9月1日测得最大风速达23.56米/秒。在精细化气象服务保障下,安装在该风电场的全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组不仅没有“宕机”,反而充分利用台风带来的大风,实现24小时满功率运行,单日发电量达38.41万千瓦时。

  内蒙古气象部门建成基于行业多源融合数据的超高压输电线路气象灾害监测预报预警服务系统,保障“绿电”稳定输送。该系统能够自动识别诊断预警事件、制作精细化服务产品,基于该系统,“电力气象一张图”综合服务业务平台建成,为输电线路及变电设施安全稳定运行和电网气象灾害应急响应快速启动提供了有力保障。

  未来,气象部门将持续推动与能源行业的深度融合,保障能源电力安全运行,助力“双碳”目标实现。(孙姣、高菲、周爱春、刘庆忠、唐悦、吴滨、马东雷、李欣玲、陈晓颖、何玉婷对本文有贡献)

  (作者:崔国辉 责任编辑:苏杰西

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