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他们让气象预报越来越“聪明”

　　本网讯（雷海超）“我们对‘杜苏芮’台风风力、路径、降水等信息开展实时预报，并与卫星监测数据进行实时比对，台风路径误差指标与国际主流水平相当。”

　　
▲ 2023年5号台风“杜苏芮”路径预测

　　不久前，超强台风“杜苏芮”横扫三峡集团福建区域海上风电场，三峡上海院气象科创团队（以下简称“气象团队”）新研发的气象智慧应用综合平台派上了用场。“有了这一平台，可以对台风生成、移动、强度等气象要素进行多时空尺度精细化模拟、预警、预测，提高风电场预测准确度的考核达标率，从而优化发电并网效率，提升海上风电场站在极端天气状况下的气象资源利用效率。”气象团队负责人李矜霄介绍说。

　　

▲ 排头兵：全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组 摄影：韩磊

　　“靠天吃饭”是新能源产业的发展难题，当每一缕风、每一抹光转化为绿色电力，风云变幻的天气也给新能源场站规划、建设、运维、营销等带来了不确定性的挑战。随着当前我国的非化石能源发电装机容量占比达到50.9%，历史性超过化石能源发电装机容量，“风光”新能源在能源体系中的占比不断攀升，业内积极应对这一挑战的需求也愈发迫切。

　　以今年6月，在我国东南海域成功实现吊装的全球首台16兆瓦海上风电机组为例，强劲的海风是吊装的最大挑战，叶片在百米高空要与轮毂实现毫米级对接，每一丝晃动都牵动着施工人员的心，对“风云”的预测决定了吊装的成败，多大风速下可以吊装？多大风速下要停止吊装？每一个环节都需要气象服务保障。

　　“新能源是三峡集团的核心主业，实现气象核心技术自立自强是保障新能源高质量发展的关键。为此，我们组建了专业机构‘气象科学创新中心’，以博士学位为主导的10人气象科技研发队伍全部来自于国内一流科研机构和院校。”三峡上海院党委书记、董事长桂许德说。

　　“气象预警信息如何助力风电场运维？气象服务平台还有哪些缺项漏项？虽然都是气象专业背景的高才生，但这支年轻队伍起初对三峡集团清洁能源主业的气象需求并不熟悉。”李矜霄说。

　　通过深入到海上风电场一线调研，从项目选址、建设到运维，气象团队全方位摸清了风电场项目各个生命周期的气象需求。在设计阶段，气象服务需提供某区域的多年气候特征等信息，为风资源的评估和风电场选址提供参考依据；在建设阶段，需时刻注意天气的变化，避免极端天气过程引发安全事故及工程质量问题；在运维阶段，精准的气象数据可以为风光功率预测提供准确驱动数据，可靠的人工智能算法和数值模型可以提升功率预测精度，降低新能源场站运维成本，增加运行效益，为风电现货交易提供策略基础。　　

▲ 气象智慧应用综合平台变网格模式搭建

　　有了深入的调研基础，才有“定制化”科研项目的立项。气象团队借鉴欧洲中期天气预报中心、美国国家环境预报中心等平台建设，搭建自主的气象“数值模式”。

　　“万丈高楼平地起，我们一次又一次聚在一起研讨模式架构、修改代码，通宵达旦、越挫越勇，最终成功搭建了一套属于自己的数值模式系统。”李矜霄说。据气象团队成员臧钰歆、颜子翔介绍，该系统已经申请专利13项，登记软件注册权5项，发表SCI论文3篇，初步形成核心竞争力。

　　目前，台风预警系统已开始业务化试运行。团队任意选取了150个台风个例对标国际先进模式同期预报结果，台风路径预报偏差较之减少5%，可提前一周预报出台风路径转折并实时滚动预测。　　

▲ 气象智慧应用综合平台可视化平台

　　可视化是气象智慧应用综合平台应用的重要一项，通过可视化画面可以形象展示气象预报要素，包括温度、湿度、风场、降水、云量、辐射通量、海温、海浪、台风、雷暴等。“我们通过气象可视化程序将数据直接输出为图片，图片接入可视化平台进行展示，已经形成了每日定时自动传输数据-自动绘图-可视化平台接入等一套完整的业务化流程。”气象团队李嗣源说。

　　“我们要做的，是打造智慧气象，让风云更可测，为构建以新能源为主体的新型电力系统贡献力量。”李矜霄说。

编辑：喻清卿  杨思恒

发布日期：2023年08月24日