来源:国家电网报
“十五五”时期,能源结构加速转型,新型电力系统建设加快推进。新型电力系统的“双峰”“双高”特征决定了其对气象条件的依赖性远超传统电力系统。高精度、高时效气象监测预报预警体系正从传统的“助力防灾减灾”向“支撑电力系统安全运行与高质量发展”深度延伸。
做好气象预测预警是建设新型电力系统的重要基础
2025年,全国新增风电、太阳能发电装机超4.3亿千瓦,同比增长22.0%,再创历史新高。截至2025年年底,风电、太阳能发电累计并网装机容量达到18.4亿千瓦,占比47.3%,历史性超过火电。
随着新能源大规模并网,电力系统对气象条件的敏感性显著增强。“十五五”时期,把气象监测预报预警体系纳入电力系统规划与运行的核心支撑体系是提升电力系统安全韧性、推动能源绿色低碳转型的重要基础性工程。气象监测预报预警体系对保障电网安全运行至关重要。高精度、高时效的气象监测预报预警可为电网调度提供关键决策依据,防范台风、雷暴、冰冻、强对流等极端天气对输电通道、关键节点的冲击,降低故障风险。
气象服务是新能源高质量发展的基础性支撑。新能源出力具有强波动性和不确定性,本质上是由气象条件决定的。因此,科学认识不同电源、不同区域的资源禀赋特性和天然互补特性,能够直接支撑电源规划和风光水资源布局优化。
在此基础上,构建覆盖风力、光照、降水、温度等多要素的精细化气象监测预报预警体系,能够显著提升新能源发电功率预测精度和电力负荷预测准度,为电网调度、现货市场交易、跨区域互济提供支撑,从而实现新能源高效消纳与系统运行动态平衡。
全球气候长期趋势叠加短期波动给电网带来复杂挑战
当前,全球气候变化加剧,对电力系统的安全稳定运行构成严峻挑战。
电力系统面临的气候风险分为三类:第一类是极端天气气候事件频率增加、强度增加、持续时间延长、影响范围扩大;第二类是复合型事件增多,极端天气气候事件呈现链式或并发特征,如“高温-干旱”导致水电出力锐减且空调负荷激增,“低温-冰冻-大风”造成线路覆冰舞动、风机停运并增加电采暖负荷;第三类是气候系统平均态与变率发生长期漂移,表现为气温上升、风速下降、日照波动、静稳天气增多等均值变化,以及气候变率增大、持续异常概率上升。
无风小风、无光微光等传统意义上的非灾害性天气在新能源高占比的电力系统中可能直接引发备用不足、频率越限等运行风险。同时,空调、电采暖等气温敏感负荷占比快速上升,电力负荷对温度的响应越发敏感。当“弱资源”天气在大范围、长时间尺度上持续,并与冬夏负荷高峰叠加时,系统安全运行面临严峻挑战。
气候变化正在改变新能源资源可预测性与稳定性。风速、辐射等要素的年际波动、季节异常增多,使得新能源发电出力特性发生漂移,传统基于历史数据的资源评估和预测模型适用性下降,电力系统规划与运行的不确定性显著上升。
这种“长期趋势叠加短期波动”的复合型变化,给电网带来了三方面突出挑战——
系统性风险加剧。极端天气气候事件往往在短时间内对电网造成集中冲击,而长期气候变暖则可能改变灾害的发生频率与地域分布,使得传统基于历史数据设计的电网设施面临风险,系统脆弱性凸显,要求电网在规划、设计、运行全链条中提升气候适应性。
供需平衡难度加大。长期气候变化影响风光水资源的总体禀赋与季节分布,短期极端天气可能导致“资源低谷-负荷高峰”等供需错位的极端场景增加,冬夏双峰凸显,尖峰负荷持续攀升,对电力平衡提出极高要求。
应急响应窗口压缩。极端天气的突发性、局地性增强,传统“预报—预警—响应”链条中的时间余量被压缩,要求电网应急体系向“短临预警—快速响应—精准处置”转型。
以系统性思维推动气象服务深度融入电力系统全链条
近年来,气象部门与电网企业在防灾减灾、新能源服务等方面开展了广泛而深入的合作。多层次、多领域合作推动“气象+电力”从概念走向系统化、精细化落地,为新型电力系统建设提供了坚实的支撑保障。构建气候适应型电力系统,需要以系统性思维推动气象服务深度融入电力系统全链条。
系统规划方面,推动气象资源评估与电网规划深度融合,从源头提升气候适应能力。开展新能源资源禀赋与极端天气风险的空间化、动态化评估,优化电源布局与电网结构;实施电力设施气候韧性提升工程,建立分区域、分灾种的风险图谱,针对重要输电通道制订差异化设防指标,提高防风、防冰、耐热等设计标准。
运营维护方面,构建“气象-电力”监测预报预警服务体系。联合开展观测站网建设,构建“气象-电力”一体化监测预报预警平台,完善覆盖重要输电通道、电力设施的专业气象监测网络,开展面向新能源发电功率预测、负荷预测、设备状态预警的精细化气象服务,推动从“预报天气”向“预报影响”转变,为调度运行提供精准决策支持。
应急抢险方面,建立气象部门与电网企业之间的预警发布与响应联动体系,实现预警信息向电网企业的精准靶向发布,提升“监测—预警—处置—复盘”全流程闭环管理能力,支撑电网快速响应与精准抢险。
以系统性思维构建气候适应型电力系统,关键在于将气象服务从“外围支撑”上升为“内生要素”,形成气象与电力深度融合、协同应对气候风险的体制机制与技术体系。
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