編者按：“張北的風(fēng)點(diǎn)亮北京的燈”。去年，北京冬奧會(huì )和冬殘奧會(huì )場(chǎng)館實(shí)現100%綠電供應，來(lái)自河北張北地區的風(fēng)光綠電，讓“綠色辦奧”成色十足。將風(fēng)、光等自然資源變成綠電，離不開(kāi)精細的氣象服務(wù)。張北地區每年可向北京輸送風(fēng)光綠電約140億千瓦時(shí)，約占北京年用電量的1/10。

　　利用風(fēng)、光資源發(fā)電，加快可再生能源替代，是推動(dòng)我國能源結構轉型、實(shí)現碳達峰碳中和目標的重要方面。黨的二十大報告明確，“加快規劃建設新型能源體系”。今年《政府工作報告》提出，“加快建設新型能源體系”。

　　3月23日世界氣象日來(lái)臨之際，記者赴張北地區，探訪(fǎng)氣象如何服務(wù)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、助力“雙碳”目標實(shí)現。

　　精密監測——

　　每天捕捉風(fēng)、光信息，每15分鐘報送一次

　　張北壩上草原，“大風(fēng)車(chē)”不停轉動(dòng)，景象蔚為壯觀(guān)。

　　河北省張家口市北靠?jì)让晒鸥咴鞅备摺|南低，地處溫帶大陸季風(fēng)氣候區域。從內蒙古高原吹來(lái)、翻越陰山山脈的大風(fēng)，從西北壩上，吹到冬奧會(huì )舉辦地崇禮等地。

　　“張北的風(fēng)，一年吹到冬。”張家口人說(shuō)，壩上的大風(fēng)不僅常年吹個(gè)不停，還很“硬”。

　　張北縣氣象局副局長(cháng)郭馨澤說(shuō)：“張北年平均風(fēng)速達每秒3米多，全年3級以上大風(fēng)日數達到348天。冬天的時(shí)候，冷風(fēng)吹到臉上硬生生地疼。”

　　風(fēng)多、風(fēng)“硬”，意味著(zhù)風(fēng)能資源豐富。張家口風(fēng)能資源儲量超過(guò)2000萬(wàn)千瓦，是全國首個(gè)獲準建設雙百萬(wàn)千瓦級風(fēng)電基地的地區。

　　張北的太陽(yáng)光照也很充足。陽(yáng)光強烈時(shí)，帶著(zhù)熱力直灼皮膚，讓人眼睛都睜不開(kāi)。張北因此被稱(chēng)為“風(fēng)的故鄉，光的海洋”。

　　中國氣象局發(fā)布的《中國風(fēng)能太陽(yáng)能資源年景公報》顯示，張家口所在的河北北部，是我國風(fēng)能、太陽(yáng)能資源豐富的地區。

　　“用風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電，要先把風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度、太陽(yáng)輻射、云量等氣象要素數據收集到位，做出風(fēng)電、光伏發(fā)電氣象預報，才能預測出能發(fā)多少電。”河北省氣象局氣象服務(wù)中心數據研發(fā)科科長(cháng)張金滿(mǎn)說(shuō)。

　　變幻難測的風(fēng)、光，極大地影響著(zhù)電力的生產(chǎn)、調度，氣象工作人員全力以赴“追光捕風(fēng)”。

　　張北在全縣布設了氣象要素觀(guān)測設備，每一個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內都有不同高度的測風(fēng)塔，光伏電站也布設了測光站。天氣雷達以及天空中的風(fēng)云氣象衛星，都在精密捕捉著(zhù)張北地區風(fēng)、光的變化。

　　在中國電科院張北試驗基地里，氣象衛星地面接收站向著(zhù)天空佇立，時(shí)時(shí)接收著(zhù)氣象衛星傳來(lái)的風(fēng)、光等信息。

　　“每天捕捉風(fēng)、光信息做預報，每15分鐘就要報送一次。”中國電科院電力氣象團隊負責人王勃說(shuō)。

　　張金滿(mǎn)稱(chēng)自己是“追光者”。3年來(lái)，河北省氣象局在光伏電站、氣象站建起了58套輻射監測站。結合周邊大量氣象設備的監測數據，以及河北的地形、大氣環(huán)境、光的特點(diǎn)等，張金滿(mǎn)團隊研發(fā)出了光伏功率預測系統，“接下來(lái)我們要下更大力氣‘捕風(fēng)’，開(kāi)展風(fēng)力發(fā)電功率預測系統研發(fā)。”

　　“我們時(shí)時(shí)刻刻都在緊追風(fēng)、光，因為風(fēng)、光監測預報數據要精密到時(shí)刻、點(diǎn)位。”張家口市氣象局氣象服務(wù)中心主任胡雪說(shuō)。她的團隊“追光捕風(fēng)”后，要精準預報每一個(gè)電線(xiàn)桿塔點(diǎn)位的天氣，提前發(fā)出風(fēng)險提示，最大限度減少不利天氣及氣象災害對電網(wǎng)的影響。

　　精準預報——

　　每天都優(yōu)化預測系統，預測準確率達85%左右

　　從張家口市區驅車(chē)一路向北，上百米高的白色大風(fēng)機成群結隊矗立在廣袤草原上，成為一道道亮麗風(fēng)景。一排排深藍色的光伏發(fā)電板櫛比相連，在太陽(yáng)的照射下熠熠生輝。

　　作為國家級可再生能源核心示范區，張北的風(fēng)能、太陽(yáng)能被轉化為電能，源源不斷地并網(wǎng)、輸送，點(diǎn)亮了北京的萬(wàn)家燈火。

　　“風(fēng)光發(fā)電，受天氣影響很大。”張金滿(mǎn)說(shuō)，風(fēng)太小，風(fēng)機轉不了；風(fēng)太大，風(fēng)機會(huì )停機。下場(chǎng)雪，刮沙塵，來(lái)塊云，光伏板可能會(huì )被覆蓋遮擋，影響發(fā)電。

　　“我們既要靠天吃飯，又不能完全看老天爺的臉色。”國網(wǎng)冀北張家口風(fēng)光儲輸新能源有限公司黨建部副主任梁立新說(shuō)。2009年，該工程在張北開(kāi)建，目標是要建成全國百兆瓦級的能源綜合利用示范工程。通過(guò)儲能技術(shù)、氣象預測、風(fēng)光互補，風(fēng)電、光伏發(fā)電不穩定帶來(lái)的生產(chǎn)、調度、并網(wǎng)等世界性難題，正在逐步破解。

　　其中，氣象預測發(fā)電功率的準確率極為關(guān)鍵。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是根據當天的風(fēng)、光等氣象條件做出天氣預報，輸入發(fā)電功率模型，算出風(fēng)、光電場(chǎng)能發(fā)出多少度電。預測準確，報給電網(wǎng)調度部門(mén)，形成生產(chǎn)調度計劃，才能并網(wǎng)、輸送出去。

　　在公司的風(fēng)光儲輸工程運行監控中心，大顯示屏右上角，當天總發(fā)電量數不斷攀升。屏幕左端的風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫等氣象數據實(shí)時(shí)更新。屏幕中間的“風(fēng)光互補模式”運行曲線(xiàn)顯示，當天12時(shí)至13時(shí)之間，風(fēng)、光出力(風(fēng)、光的能量轉化成電能的過(guò)程)達到最大值。

　　值班長(cháng)趙博超緊盯著(zhù)大屏幕，關(guān)注著(zhù)每15分鐘更新的預測結果，“我們每天都在優(yōu)化預測系統，目前預測準確率為85%左右，達到行業(yè)先進(jìn)水平。”

　　對利用風(fēng)、光發(fā)電的新能源行業(yè)來(lái)說(shuō)，精準電力氣象預報是永恒的追求。“風(fēng)力預報每相差一級，風(fēng)機功率預測的誤差可能會(huì )達到40%左右。”王勃說(shuō)。為此，中國電科院專(zhuān)門(mén)成立了電力氣象數值預報中心，并正在探索通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等新一代信息技術(shù)的深度融合應用，不斷提高氣象預報精準度。

　　前不久，中國氣象局首次下發(fā)國家級風(fēng)能太陽(yáng)能資源中長(cháng)期預測產(chǎn)品，每月中旬滾動(dòng)發(fā)布。

　　利用日益豐富的氣象數據，中國電科院優(yōu)化開(kāi)發(fā)風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電功率預測系統。這一預測系統已覆蓋我國約80%的新能源電站，預測精度不斷提升，有力促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　精細服務(wù)——

　　對每一個(gè)發(fā)電場(chǎng)提供直通式服務(wù)，保障綠電穩定輸送

　　風(fēng)電、光伏等發(fā)電項目大多地處偏遠山區、曠野，天氣復雜多變，惡劣天氣不時(shí)襲來(lái)，影響著(zhù)電力設備的安全和發(fā)電效率。例如，高溫會(huì )造成導線(xiàn)溫度過(guò)高，引發(fā)跳閘事故；冬季大范圍覆冰會(huì )壓倒桿塔；強降水會(huì )損壞輸變電設備等。

　　在張北，每一個(gè)風(fēng)光發(fā)電場(chǎng)都安裝了防雷設備，同時(shí)還要防范每秒25米以上的大風(fēng)、低于零下20攝氏度的低溫天氣以及沙塵暴、強降雪等。“我們對每一個(gè)發(fā)電場(chǎng)提供直通式服務(wù)，每一次重大天氣過(guò)程都會(huì )提前預報預警，幫助場(chǎng)站防雷防雪防沙塵暴等。”郭馨澤說(shuō)。

　　幾天前，國網(wǎng)冀北電力有限公司張家口公司輸電運檢中心主任丁斌，收到市氣象局氣象服務(wù)中心發(fā)來(lái)的大風(fēng)藍色預警專(zhuān)報，立即啟動(dòng)應對方案，對重點(diǎn)線(xiàn)路開(kāi)展專(zhuān)項巡視排查，提前采取防范措施，增強了電網(wǎng)設備抵御惡劣天氣的能力，最大限度保證了電網(wǎng)安全穩定運行。

　　“去年3月中旬下了一場(chǎng)凍雨，張家口電網(wǎng)部分線(xiàn)路出現覆冰。由于提前得到氣象預警，我們及時(shí)安排人員進(jìn)行現場(chǎng)觀(guān)冰，隨時(shí)掌握覆冰厚度變化，提前準備好應對措施，避免了輸電事故發(fā)生。”丁斌說(shuō)。

　　每天發(fā)布電力氣象專(zhuān)報；重大天氣過(guò)程發(fā)布重要氣象專(zhuān)報、快報及預警；提供山火風(fēng)險預報等分災種專(zhuān)報、實(shí)時(shí)預報，并專(zhuān)門(mén)定制了電力氣象服務(wù)微信公眾號；對輸電桿塔、重要設備、變電站進(jìn)行逐小時(shí)、逐點(diǎn)位預報……

　　“我們努力讓氣象服務(wù)越來(lái)越精細。比如，前幾年山火引起的線(xiàn)路跳閘時(shí)有發(fā)生，因此我們開(kāi)發(fā)了電力氣象服務(wù)火點(diǎn)監測平臺。”胡雪說(shuō)，張家口市氣象局氣象服務(wù)中心通過(guò)衛星遙感數據監測火源，一旦發(fā)現火源點(diǎn)，會(huì )第一時(shí)間發(fā)出警示。去年，因為有了山火監測預警，輸電線(xiàn)路因山火而跳閘的事件大大減少，進(jìn)一步保障了輸電安全。

　　嘗到精細服務(wù)的甜頭，丁斌表示，今年要和氣象部門(mén)進(jìn)一步加強合作，更好保障地區電網(wǎng)安全運行，促進(jìn)地方經(jīng)濟發(fā)展，助力新型電力系統示范區建設。張家口市氣象局氣象服務(wù)中心副主任趙海江說(shuō)：“我們正在篩選地點(diǎn)，在重點(diǎn)線(xiàn)路布設微氣象站，增加觀(guān)測的氣象要素，提供更加精準精細的電力氣象服務(wù)。”

　　張金滿(mǎn)介紹，針對全省的集中式光伏電站和分布式光伏、風(fēng)電場(chǎng)，河北省氣象局提供精細化數值預報服務(wù)，并研發(fā)了光伏功率預測系統，已在14個(gè)光伏場(chǎng)站安裝使用。對省級電網(wǎng)調度、輸電部門(mén)每天提供兩次未來(lái)10天精細化預報，每15分鐘提供一次未來(lái)4小時(shí)天氣預報，推演未來(lái)天氣變化過(guò)程，提前發(fā)出氣象災害預警。河北省氣象局氣象服務(wù)中心還牽頭成立了“電力氣象服務(wù)聯(lián)盟”，整合省市電力氣象技術(shù)和資源，專(zhuān)門(mén)為新能源電力企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)氣象服務(wù)。

　　如今，冀北區域生產(chǎn)輸送的每2度電中就有1度電是綠電。今后，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、氣象服務(wù)保障提質(zhì)增效，綠電占比將不斷提升，張北的風(fēng)將持續點(diǎn)亮萬(wàn)家燈火，續寫(xiě)綠色低碳發(fā)展新篇章。

　　高質(zhì)量氣象服務(wù)走進(jìn)各行各業(yè)(記者手記)

　　氣象事業(yè)是科技型、基礎性、先導性社會(huì )公益事業(yè)。習近平總書(shū)記提出氣象工作關(guān)系生命安全、生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的戰略定位，發(fā)出開(kāi)啟氣象強國建設的號令，為氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了根本遵循。

　　氣象高質(zhì)量發(fā)展，有力服務(wù)保障能源產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉型。大力發(fā)展新能源已成為我國縱深推進(jìn)能源革命、保障國家能源安全的重大舉措，也是實(shí)現“雙碳”目標的重要方面。近年來(lái)，我國新能源氣象服務(wù)能力不斷提升，通過(guò)精密監測、精準預報、精細服務(wù)，大自然的風(fēng)、光變得可預測、可利用，源源不斷轉化為綠色電力。2022年，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電新增裝機突破1.2億千瓦，連續3年超過(guò)1億千瓦。氣象高質(zhì)量服務(wù)保障有效助力新能源發(fā)展，為推動(dòng)實(shí)現“雙碳”目標作出貢獻。

　　目前，我國已初步建成覆蓋幾十個(gè)部門(mén)、上百個(gè)行業(yè)、億萬(wàn)用戶(hù)的現代氣象服務(wù)體系，提供全流程、全環(huán)節、全周期的遞進(jìn)滾動(dòng)式氣象服務(wù)。例如，發(fā)布分區域、分作物、分災種的農業(yè)氣象信息，全國125萬(wàn)個(gè)新型農業(yè)經(jīng)營(yíng)主體、300余萬(wàn)種糧大戶(hù)和農機作業(yè)人員，享受直通式氣象服務(wù)；氣象、公安、交通等部門(mén)，合力優(yōu)化提升100多條惡劣天氣高影響路段的氣象服務(wù)；中央氣象臺遠洋氣象導航服務(wù)加快發(fā)展，已惠及幾十家航運公司；為重大工程建設提供全過(guò)程精細氣象服務(wù)，保障工程建設順利開(kāi)展……“氣象+”服務(wù)模式與國民經(jīng)濟各領(lǐng)域深度融合，助力高質(zhì)量發(fā)展。

　　同時(shí)也應看到，氣候變化已成為全人類(lèi)面臨的嚴峻挑戰，各類(lèi)極端天氣氣候事件頻發(fā)，各行各業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展、人民群眾的高品質(zhì)生活，都對天氣預報、氣候預測的準確率和精細度提出更高要求。服務(wù)保障生命安全、生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好，氣象工作仍然任重道遠。為加快推進(jìn)氣象高質(zhì)量發(fā)展，國務(wù)院去年印發(fā)《氣象高質(zhì)量發(fā)展綱要(2022—2035年)》，明確了指導思想和發(fā)展目標，從增強氣象科技自主創(chuàng )新能力、加強氣象基礎能力建設、筑牢氣象防災減災第一道防線(xiàn)、提高氣象服務(wù)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展水平等7個(gè)方面，對主要任務(wù)作出系統部署。

　　今年3月23日是第六十三個(gè)世界氣象日，主題為“天氣氣候水，代代向未來(lái)”。這一主題再次提醒世人，天氣氣候及氣象事業(yè)關(guān)系國計民生，關(guān)系我們可持續發(fā)展的美好未來(lái)。

　　黨的二十大報告提出：“高質(zhì)量發(fā)展是全面建設社會(huì )主義現代化國家的首要任務(wù)。”“堅持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰場(chǎng)、面向國家重大需求、面向人民生命健康，加快實(shí)現高水平科技自立自強。”新征程新氣象，奮力推動(dòng)氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，以更優(yōu)質(zhì)更高水平的氣象服務(wù)，為全面建設社會(huì )主義現代化強國保駕護航。