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他們讓氣象預報越來越“聰明”

　　本網訊（雷海超）“我們對‘杜蘇芮’臺風風力、路徑、降水等信息開展實時預報，并與衛(wèi)星監(jiān)測數據進行實時比對，臺風路徑誤差指標與國際主流水平相當。”

　　
▲?2023年5號臺風“杜蘇芮”路徑預測

　　不久前，超強臺風“杜蘇芮”橫掃三峽集團福建區(qū)域海上風電場，三峽上海院氣象科創(chuàng)團隊（以下簡稱“氣象團隊”）新研發(fā)的氣象智慧應用綜合平臺派上了用場。“有了這一平臺，可以對臺風生成、移動、強度等氣象要素進行多時空尺度精細化模擬、預警、預測，提高風電場預測準確度的考核達標率，從而優(yōu)化發(fā)電并網效率，提升海上風電場站在極端天氣狀況下的氣象資源利用效率。”氣象團隊負責人李矜霄介紹說。

　　

▲ 排頭兵：全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組 攝影：韓磊

　　“靠天吃飯”是新能源產業(yè)的發(fā)展難題，當每一縷風、每一抹光轉化為綠色電力，風云變幻的天氣也給新能源場站規(guī)劃、建設、運維、營銷等帶來了不確定性的挑戰(zhàn)。隨著當前我國的非化石能源發(fā)電裝機容量占比達到50.9%，歷史性超過化石能源發(fā)電裝機容量，“風光”新能源在能源體系中的占比不斷攀升，業(yè)內積極應對這一挑戰(zhàn)的需求也愈發(fā)迫切。

　　以今年6月，在我國東南海域成功實現吊裝的全球首臺16兆瓦海上風電機組為例，強勁的海風是吊裝的最大挑戰(zhàn)，葉片在百米高空要與輪轂實現毫米級對接，每一絲晃動都牽動著施工人員的心，對“風云”的預測決定了吊裝的成敗，多大風速下可以吊裝？多大風速下要停止吊裝？每一個環(huán)節(jié)都需要氣象服務保障。

　　“新能源是三峽集團的核心主業(yè)，實現氣象核心技術自立自強是保障新能源高質量發(fā)展的關鍵。為此，我們組建了專業(yè)機構‘氣象科學創(chuàng)新中心’，以博士學位為主導的10人氣象科技研發(fā)隊伍全部來自于國內一流科研機構和院校。”三峽上海院黨委書記、董事長桂許德說。

　　“氣象預警信息如何助力風電場運維？氣象服務平臺還有哪些缺項漏項？雖然都是氣象專業(yè)背景的高才生，但這支年輕隊伍起初對三峽集團清潔能源主業(yè)的氣象需求并不熟悉。”李矜霄說。

　　通過深入到海上風電場一線調研，從項目選址、建設到運維，氣象團隊全方位摸清了風電場項目各個生命周期的氣象需求。在設計階段，氣象服務需提供某區(qū)域的多年氣候特征等信息，為風資源的評估和風電場選址提供參考依據；在建設階段，需時刻注意天氣的變化，避免極端天氣過程引發(fā)安全事故及工程質量問題；在運維階段，精準的氣象數據可以為風光功率預測提供準確驅動數據，可靠的人工智能算法和數值模型可以提升功率預測精度，降低新能源場站運維成本，增加運行效益，為風電現貨交易提供策略基礎。　　

▲?氣象智慧應用綜合平臺變網格模式搭建

　　有了深入的調研基礎，才有“定制化”科研項目的立項。氣象團隊借鑒歐洲中期天氣預報中心、美國國家環(huán)境預報中心等平臺建設，搭建自主的氣象“數值模式”。

　　“萬丈高樓平地起，我們一次又一次聚在一起研討模式架構、修改代碼，通宵達旦、越挫越勇，最終成功搭建了一套屬于自己的數值模式系統(tǒng)。”李矜霄說。據氣象團隊成員臧鈺歆、顏子翔介紹，該系統(tǒng)已經申請專利13項，登記軟件注冊權5項，發(fā)表SCI論文3篇，初步形成核心競爭力。

　　目前，臺風預警系統(tǒng)已開始業(yè)務化試運行。團隊任意選取了150個臺風個例對標國際先進模式同期預報結果，臺風路徑預報偏差較之減少5%，可提前一周預報出臺風路徑轉折并實時滾動預測。　　

▲?氣象智慧應用綜合平臺可視化平臺

　　可視化是氣象智慧應用綜合平臺應用的重要一項，通過可視化畫面可以形象展示氣象預報要素，包括溫度、濕度、風場、降水、云量、輻射通量、海溫、海浪、臺風、雷暴等。“我們通過氣象可視化程序將數據直接輸出為圖片，圖片接入可視化平臺進行展示，已經形成了每日定時自動傳輸數據-自動繪圖-可視化平臺接入等一套完整的業(yè)務化流程。”氣象團隊李嗣源說。

　　“我們要做的，是打造智慧氣象，讓風云更可測，為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)貢獻力量。”李矜霄說。

編輯：喻清卿? 楊思恒

發(fā)布日期：2023年08月24日