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2026能源大趋势:“气象+电力”融合向深,挑战渐显

来源:中国南方电网 时间:2025-12-16 14:31

  站在岁末回望,2025年无疑是充满不确定性的一年。这一年,国际环境复杂多变,全球经济增速温和放缓;而中国保持稳中有进的发展态势,走向新的一年。

  《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》(以下简称《建议》)明确,“十五五”期间,要加快建设新型能源体系,持续提高新能源供给比重,推进化石能源安全可靠有序替代,着力构建新型电力系统,建设能源强国。

  《建议》对能源产业的战略部署,既为行业指明了发展方向,也提出了发展要求。

  据国家能源局介绍,到2035年,全国风电、太阳能发电总装机容量要力争达到36亿千瓦以上,非化石能源消费占比要超过30%。要实现这一目标,未来10年我国每年还需新增2亿千瓦左右风光装机。

  2025年值得书写和总结的事件太多,所产生的影响将为下一个关键性的五年落下注脚。基于过去一年对能源行业重大议题的深度观察和持续追踪,《南方能源观察》在“十五五”启幕前总结出2026年九大关键趋势,透视碳排放“双控”落地后电力行业如何通过扩大新能源供给、提升新能源利用率应对复杂的保供新形势;剖析市场化改革全面覆盖下,新能源、储能、人工智能等产业如何实现动能转换,抢占战略性新兴产业创新发展制高点;研判能源法实施后,能源法律制度体系如何进一步完善;更展望能源企业出海、气象+电力深度融合、国内外核电小堆的发展前景……

  可以预见,2026,能源行业的发展和变革将在战略机遇与风险挑战并存的环境中稳步渐进。

  《联合国气候变化框架公约》第三十次缔约方大会(COP30)期间,联合国秘书长古特雷斯发出警告,气候变暖可能会将生态系统推向灾难性的临界点。多个权威气象组织研究表明,全球升温加剧趋势明确,由此产生的各种极端气候现象将深刻影响人类的日常生活与未来命运。而随着全球能源转型的进程持续,新能源渗透率提升带来的系统挑战日益严峻,尤其是其间歇性与波动性给电力系统带来的一系列冲击及运行成本上涨,都为能源转型的未来带来不确定性。

  因此,气象科学及技术的关注度也随之提升到前所未有的程度。早在2022年,国务院印发的《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》就明确提出实施“气象+”赋能行动,“提升能源开发利用、规划布局、建设运行和调配储运气象服务水平”,“强化电力气象灾害预报预警,做好电网安全运行和电力调度精细化气象服务”。近年来,“气象+电力”的融合协作持续深化,气象技术赋能新型电力系统建设成效显著,但跨学科协同的挑战也随之而来。

  电力气象需求全面升级

  近年来,全球自然灾害形势复杂严峻,极端天气频发、强发。对电力行业来说,气象服务的首要需求是筑牢防灾减灾的第一道防线。

  以南方五省区为例,该区域常年受台风、暴雨、高温、覆冰等极端天气影响,对电网安全生产运行构成严重威胁。据了解,在应对自然灾害的过程中,电网企业对气象实况监测的精细度和准确性要求越来越高,灾害预测的时效性、分辨率和精准度会显著影响灾前风险评估、防御决策部署和抢修资源调配等工作的开展,精细、准确、及时的气象监测预测对防灾减灾工作至关重要。

  此外,全球气温上升带来的系统性挑战在电力领域尤为突出。

  2025年初,世界气象组织发布的《全球气候状况》报告披露,2024年可能是第一个气温比工业化前时代高出1.5℃以上的年份,全球平均近地表温度将比1850—1900年平均值高出1.55℃±0.13℃,是175年观测记录中最热的一年。

  中国南方电力调度控制中心水电及新能源处主管邓力源介绍,当前,温控负荷在系统总负荷中的占比越来越高,以南方电网经营区为例,温控负荷在每个省区的负荷占比均已达到三成以上。当出现寒潮等转折天气影响时,冷空气若较预测延迟几小时抵达可能造成系统负荷偏差达900万千瓦。

  随着新型能源系统加快构建,新能源自身调节性能欠缺也成为亟待解决的棘手问题,其间歇性、波动性、转换特性等都显著受天气因素影响。

  据中国气象局公共气象服务中心风能太阳能中心主任姚锦烽介绍,中国气象局目前已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,国内部分电力调度机构已与中国气象局建立长期合作关系。

  但在高渗透率新能源的系统情境下,通用性气象服务往往难以满足电网的精准调度需求或电力企业在市场交易中支撑供需预测的需求。不少电力企业除了和中国气象局等机构合作外,更寻求打通气象学科全产业链,建立适应自身业务需求的电力气象产品体系,全面支撑新能源规划优化、电站选址、投资决策等。

  有电力气象跨领域研究者认为,新型电力系统快速发展,防灾减灾、负荷预测、新能源发电预测、电力市场交易等业务开展对气象服务的需求日益丰富,要求也不断提高,传统、常规的气象监测和数据交互难以支撑这些需求的全面升级。电力气象已成为影响人类社会未来发展的新兴学科,电力与气象两个领域的深度融合既是新型电力系统建设的现实需要,也是科学技术创新发展的客观要求。

  个性化定制化气象服务成趋势

  现阶段,国内外大型电网企业、发电企业大多构建了与专业气象机构的合作机制。在较早期,国内这类合作的形式以向中国气象局公共服务中心、大气探测中心、各省气象局、气象商业公司等部门或机构购买气象数据为主,数据类别包括多源观测数据、高分辨率预报数据、气象服务数据等。

  但在新型电力系统的发展要求下,电力企业想要掌握更优质、更精准的气象数据与资料,光靠购买气象机构的数据已不足够。常规的气象监测难以满足电力系统需求,主要体现在两方面:一是监测网络对电力输送通道及风光电站等电力设施覆盖率不足,二是极端天气场景下的特殊气象信息监测不全。部分电力企业对气象数据的监测需求正在向上游延伸,例如,联合气象部门共同开展气象监测站点建设。有电力从业人员认为,电力企业需要参与到气象站点的共建、共享中,将电力气象监测需求纳入中国气象局全国气象站网建设规划。

  据业内人士介绍,南方电网公司是较早在这一领域发力的电力企业,当前已建成公司层级的气象数据中心,通过气象系统可实时汇集、分析南方区域近1.4万个气象站点和水、风、光场站的气象信息,并部署自建线路杆塔气象灾害监测装置,形成一定规模的电网气象监测体系,覆盖主要流域水雨情、新能源场站以及部分重要线路、杆塔和变电站。

  依赖与气象机构的深度合作,结合自身业务需求,针对性地建立个性化、定制化的电力气象业务系统,甚至进一步开展电力气象科技攻关或孵化电力气象相关产业,成为电力企业与气象部门深化协作的一个重要方向。

  目前,国家电网、南方电网均与中国气象局签署了战略合作协议。2025年9月28日,南方电网北京分公司与中国气象局公共气象服务中心联合成立电力气象实验室,着力构建电力气象科技创新与产业创新融合发展平台。公开资料显示,该电力气象实验室将突破常规的电力气象合作范式,结合各自技术基础与业务优势,围绕电力气象预测与预警技术、电力气象防灾减灾技术、清洁能源气象服务技术、气候变化适应与电力系统韧性提升、气象赋能绿色电力市场与碳市场机制等内容开展科研攻关及成果转化。从长远来看,双方还将持续拓展合作广度深度,推动“电力+气象”基础设施共享,该实验室未来将贯通“科研—业务—服务—产业应用”生态链条,构建响应多元化需求、适应多场景应用的电力气象深度融合体系,研究开发定制化、精细化、专业化电力气象产品,精准服务电网规划、调度运行、安全作业、防灾应急、绿色发展等工作,助推“气象+电力”时空信息产业落地。

  破壁融通有难度

  近年来,气象部门和相关机构在新型电力系统建设进程的推动下,持续完善气象服务能源系统的机制体制,尤其是在运用人工智能技术提升预测精度和数据质量方面取得了一系列成果。

  但随着两个领域融合交互的进一步深化,跨学科协作的壁垒和障碍逐步显现。

  邓力源告诉《南方能源观察》记者,从实践来看,电力企业和气象部门的合作在技术基础及服务机制方面没有太大问题,但在学科语言的融通和一些细节的契合上会遭遇一些阻力。

  例如,气象机构对重大天气过程的界定标准与电力系统的需求有时并不匹配。气象机构在进行某些重大天气过程的预报预警时依据的是气象学科标准,但对电力企业来说,通用标准难以适用于不同区域、不同环境的气候因素对电力系统的影响判断。“举例来说,按气象部门对寒潮天气过程的定义,南方一些区域在冬季大多数时间都无法达到寒潮标准,但覆冰等气象现象又经常发生,对电力设备造成实质性的重大影响。”当前,已有电力企业推动制定影响电力系统运行的天气过程界定规范,从电力系统的角度对重大天气过程进行分级分类。

  此外,气象机构的监测预报工作通常更关注天气对人或人口密集区域的影响,但对电力系统而言,除了对人的影响外,天气对设备的影响也非常重要。目前,气象机构的常规监测网站还未能覆盖荒僻地区的电力设备,很多容易覆冰的线路和站点仍处于大气感知监测的真空状态。

  对电力企业而言,专业气象机构并不缺乏预报能力,但气象学科的技术力量要转化为对电力系统的坚实支撑,则需要系统化的衔接和产学研协同,这也是当前电力企业投入资金、资源建设定制化气象服务产品或平台的主要原因。2026年及更远的未来,气象+电力的深度融合仍需要双方加大统筹协调力度,持续优化资源配置,推动培育电力气象交叉学科发展,适应新型电力系统建设推进的需求。(何诺书)

责任编辑:于彤彤