隨著風電、光伏等新能源在電力結構中的占比持續攀升,如何破解“靠天吃飯”的穩定性難題成為關鍵。近日,中國氣象局與國家能源局聯合發布的《關于推進能源氣象服務體系建設的指導意見》明確提出,到2030年,水風光儲氣象服務關鍵技術將躋身國際先進水平,為“碳達峰”目標提供精準氣象支撐。
在甘肅張掖的戈壁灘上,一座沒有實體塔架的“虛擬測風塔”正在改寫風電開發的游戲規則。傳統測風塔需耗費數月搭建,且受地形限制易產生數據偏差,而這套基于激光雷達技術的新系統僅需三個月即可部署完成。它通過向高空發射激光,利用氣溶膠反射原理,可實時采集40米至350米范圍內24個層高的風速風向數據,數據獲取率超過99%,相當于在垂直空間構建起一座“數據梯田”。
“這套系統徹底解決了復雜地形下的測風難題。”項目技術負責人解釋,激光雷達每秒發射一次脈沖,能精準捕捉沙塵暴等極端天氣下的風速突變。在河西走廊地區,傳統測風塔常因沙塵覆蓋導致數據中斷,而虛擬測風塔通過高頻掃描形成連續風場圖譜,為風電場選址和功率預測提供了可靠依據。自2025年6月投入使用以來,平山湖風電場的風速預報準確率提升0.14%,超短期功率預測精度提高0.16%。
氣象與能源的深度融合正在重塑電力調度邏輯。國網張掖供電公司專家指出,當風電機組因極端天氣脫機時,電網需在15分鐘內完成電源切換。虛擬測風塔提供的高精度數據使調度部門能提前預判風速變化,通過調用火電、儲能等調節性電源,將電網波動幅度控制在3%以內。這種“未雨綢繆”的調度模式,使甘肅新能源消納能力提升8個百分點。
支撐這場能源革命的是背后的技術矩陣。國家氣象信息中心構建的超級計算平臺,將空間分辨率提升至3公里×3公里,可模擬不同覆沙厚度對光伏發電效率的影響。同時,基于20年氣象數據訓練的人工智能模型,能針對山地、沿海等不同地形,建立臺風、寒潮等極端天氣下的發電預測模型。目前,全國省級氣象部門均已具備新能源功率預報服務能力,風電、光電預報準確率目標分別設定為86%和88%。
這場“捕風捉光”的技術革新正在產生溢出效應。虛擬測風塔網絡形成的密集監測數據,與氣象衛星、地面雷達構成“天地空”一體化觀測體系。在2025年夏季沙塵天氣中,該系統提前48小時預警風速突變,幫助風電企業減少發電損失1.2億千瓦時。隨著數據積累,這些“風場密碼”還將反哺區域氣候研究,為防災減災提供新維度。
從戈壁灘上的激光探頭到超級計算機的算法模型,氣象科技正在編織一張保障新能源穩定供應的智慧網絡。當每立方米空氣的流動都能被量化分析,當每縷陽光的強度都可被精準預測,“靠天吃飯”的新能源正蛻變為可調度、可預測的穩定電源,為能源轉型注入確定性力量。










