普通百姓出门遇暴雨,顶多淋湿衣服。新能源电站遭遇突发天气,影响的却是发电安全和电网稳定。

▲天门净潭风光电站 湖北能源供图
风电、光伏靠天吃饭,一阵风的大小,一片云的来去,都可能导致发电功率波动,这种波动不仅直接造成电量损失,更会危及电网稳定。老百姓用的天气预报,区域太大、不够精准,难以满足新能源电站的需求。因此,高精度的天气预报,成了新能源电站的“刚需”。
近日,三峡集团所属湖北能源新能源公司申报的“新能源场站气象监测与预报预警关键技术研究及系统建设”项目,荣获创新成果一等奖。该项目于2023年启动,由湖北能源新能源公司与湖北省气象中心联合研发,成功推出“新能源场站级天气监测预报预警系统”及配套的“新能源卫士”小程序。该系统如同“气象千里眼”,可实时推送风光资源监测数据、高精度预测信息、气象灾害预警等关键信息,使公司在湖北省内运维的47座新能源场站全部拥有了“专属气象官”,有效提升了电力生产的安全性和稳定性。
新能源呼唤“专属气象”
“晴空万里时电量拉满,一片乌云飘过,光伏电站的输出曲线立马下滑。”湖北能源新能源公司集控中心王东道出行业痛点,不同高度的风速风向变化,每分钟光照的强弱,都会大大影响新能源发电效率。
“我们需要更高精度的天气预报,比如所有场站不同时间尺度下的辐照度、云量,以及10米、30米、50米、70米等高度的风速、风向、湿度……这些气象指标与新能源发电功率预测息息相关。”
气象灾害更是场站安全运行的“隐形杀手”。
雷电可能直击风电机组、大风可能破坏光伏板、持续阴天会导致光伏出力陡降、低温雨雪冰冻容易阻停叶片转动、高温威胁设备与人员安全……极端天气对新能源生产的影响明显高于传统电力。
“我们需要锁定的,是强对流、大风、暴雨、雷电、低温雨雪冰冻、高温热浪等影响发电、输变电及储能设备的精准灾害指标。”王东说,新能源气象预警不光要快,还要有针对性。
“天机”在手 安全运行有保障
场站级的精准预报,如何炼成?其核心是依托湖北省气象服务中心打造的“空-天-地”立体化监测网络——集成气象雷达、静止与极轨卫星、自动气象站、探空观测等多源资料,能够对风、光等关键气象要素进行全方位实时监测。在此基础上,建立了适用于新能源需求的风光资源中长期趋势预测模型,能够结合气候变化背景和区域特征,对未来资源变化进行科学研判,为新能源电站的运行提供数据支撑。

▲新能源场站级天气监测预报预警系统 湖北能源供图
海量气象观测数据流入系统后,经智能算法和大数据分析平台深度处理,逐步转化为具有针对性的场站级精细化预报产品。
王东拿出手机点开“新能源卫士”小程序,一条最新的预警弹出,“高温黄色预警:今天中午11点到下午6点,监利大部分地区气温将突破35℃。监利汪桥、石首横沟、公安狮子口等光伏电站请注意:运维人员尽量避免高温时段户外工作,做好防护。”与此同时,这条预警信息也精准地推送给了指定场站。
“有了‘定制’的预警,场站就可以提前行动。”王东说,“风电场可以加固设备、加密巡检,光伏站能预判低谷安排维护、保障人员安全。”
知天而作 度电必争保民生
场站级气象预报的价值,不仅在于保障设备安全稳定运行,更在于有效减少发电损失。
新能源场站每年都要开展计划性停机检修,大的检修像“大体检”,要停机1-3天;小的检修维护,也要占用几个小时甚至一天。停机,就意味着不发电,损失电量。
因此,检修需要避开发电黄金时段,有了精准的场站天气预报,场站可以“看天”排计划,把检修安排在风力小、阳光弱的时段。
“比如天门净潭风光电站,总装机30万千瓦,是公司在省内最大的场站。停机一天,损失的电量大约100万千瓦时。按一个普通家庭一天用电20千瓦时计算,够5万户人家用一天。”王东说,如今依靠场站级天气预报安排检修“窗口期”,就能最大化避开发电高峰,把电量损失降到最低,这对大型电站来说,省下的都是真金白银。
看得见的效益赢得了权威认可。“新能源场站气象监测与预报预警关键技术研究及系统建设”项目,以其显著创新价值和实践成效,从全国2418项参评成果中脱颖而出,荣膺技术类创新成果一等奖。
场站级天气预报的深度应用,正在改变湖北省新能源电力生产模式:从“靠天吃饭”的被动,逐步转向“知天而作”的主动,让气象数据深度融入发电预测、设备运维与电网调度的末梢,让每一阵风、每一缕光,都更安全、更稳定地转化为“绿电”惠及千家万户。