国家气候中心：形成服务电力行业特征的电力气象技术体系迫在眉睫！

2023年6月28日-29日，第八届全球海上风电大会在河北省唐山市举行。国家气候中心党委常委、副主任袁佳双在题为“大力发展海上风电，积极应对气候变化”的主题演讲中表示，新型电力系统的稳定性与气候条件密切相关，近年频发的极端天气气候事件使精确的气候预测能力成为电力系统之刚需。

以下为袁佳双演讲的主要内容：

大力发展海上风电的战略意义

能源系统脱碳是全球实现碳中和的关键。2022年，全球能源相关的二氧化碳排放总量约368亿吨，创历史新高。预计2050年，全球91%的电力需求将由可再生资源提供。

大力发展海上风电是应对气候变化和实现可持续发展的关键举措。目前全球有大约2/3的城市和近70%的人口、GDP分布在沿海区域。与陆上风电相比，海上风电具有离城市负荷中心近，风能资源丰富，发电量高（约为陆上2倍），不占用土地资源，静风期少等特点，在全球应对气候变化的诸多技术中被给予厚望。

2022年，全国海上风电累计装机容量3046万千瓦，约占全球海上风电总装机容量的一半。据CWEA统计，“十四五”期间，中国沿海省份海上风电规划容量约5000万千瓦。由此推算，预计到2025年中国海上风电累计装机容量将达到0.8亿~1亿千瓦，到2030年达到1.8亿~2亿千瓦。2060年，我国海上风电装机容量或将达到5亿千瓦。

IPCC AR6关于风光资源的新结论

政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告显示，风能、太阳能是推动能源系统深度脱碳重要抓手，占比将大大增加，成本将继续降低，大范围投资有助于全球减排目标实现。

具体来看，2015到2019年太阳能光伏发电量增长了170%，风电发电量增加了70%。2019年，太阳能光伏和风电合计占低碳电力的21%和总发电量的8%。预计到2050年，可再生资源将占全球能源供应一半或者更多，其中风能、太阳能将是主要来源。

成本方面，IPCC评估显示，风能、太阳能成本从2010年到2020年下降了20%到75%。风电加权平均总安装成本下降趋势非常明显。2015年以来，陆上、海上风电成本下降18%、40%，2030年预计将进一步降低。

IPCC认为系统性整合（在同一个场地上配置风能、光伏等不同能源技术）可以降低风光资源使用成本，提高效率。虽然风能和太阳能可能会成为未来主力电源，但目前没有必要追求100％覆盖。气候变化会对风光资源造成一些影响，但这些影响不足以威胁全球范围内风光发电减排的能力。

未来电力系统对天气的依赖度增加，加剧了气候变化可能带来的影响。高风速确实可能导致对电力基础设施的损坏。在风暴期间，电力系统可能会经历高负荷，这可能会增加机械故障的风险。气候变化也可以降低热发电效率，并增加干旱期间电厂停机的风险。但这不应该阻止风能作为清洁能源的开发。适当的规划、安装和维护可以帮助最大限度地降低与风电停机相关的风险。

海上风电开发利用的气候研究与服务

海上风能技术创新面临三个方面的挑战。第一个是大型化机组，第二个是复杂地形，第三个是台风风险。

目前，国家气候中心围绕海上风电开发利用的气候研究与服务做了以下5个方面的工作：海上风能资源评估、海上风能资源预测、海上风特性研究、海上风电开发风险管理、未来风能资源预估。海上风能资源评估。

基于用户需求研制了中国近海精细化逐小时风资源数据集（时间范围：1995到2022年，水平分辨率：3km），基于风云卫星和国外卫星构建完成了中国近海海面风、海冰、海雾、海浪等长时间序列数据集。

同时，面向海外需求，很多发电企业和设备制造需要走向海外市场，国家气候中心研发了多源遥感卫星长序列海风产品，可满足全球海上风资源分析之需。基于高时空分辨率风能资源数据库和近海地形资料、海域规划数据，国家气候中心评估得到中国海上100米高度离岸200km范围内风能资源技术可开发量约22.5亿千瓦。

海上风能资源预测。建立了风光月尺度气候预测业务，对不同月份和季节，分析了我国近海地区风能资源的气候特征和变化趋势。实时检验结果显示，该业务对西北、华北、高原等区域风光资源预测能力较好。这些工作为近海地区的风能监测、资源预测奠定基础。

海上风特性研究。中国气象局在近海布设40多个浮标，研发不同风速条件下风、浪设计参数，可以为海上机组一体化设计提供需要的风、浪、流参数。

海上风电开发风险管理。在科技部支持下，国家气候中心主持的重大专项自主研发了面向风电场和风电机组的台风风险评估软件。该工作填补了国际上该类软件的空白。未来风能资源和台风变化预估。国家气候中心研究显示，在低排放情景下，本世纪中期，我国渤海及黄海北部的风速会有所下降，而东海、南海的风速会增加。本世纪末，台湾海峡以北的海域风速会有所略微下降，而以南的海域风速会上升。预计到21世纪末期，西北太平洋的热带气旋生成频率和路径频数将分别增加16%和10%。热带气旋路径北移，热带气旋的强度也将增加。在全球变暖背景下，极端天气气候事件呈现多发、频发态势。

下一步国家气候中心将从以下四个方面开展工作：将自主创建风场数值模拟新技术应用于风电场区的长、中、短期风电功率预测；将自主创建台风风险评估技术不仅应用于沿海，还适用于近海和远海；支撑即将开始 “第五次全国新能源资源勘察与评价”；参与制定国家标准《风能资源评估技术导则》，与国际接轨。

大力发展海上风电是全球应对气候变化和实现碳中和关键举措。新型电力系统的稳定性与气候条件密切相关，近年频发的极端天气气候事件使精确的气候预测能力成为电力系统之刚需。发展电力气象学，形成服务电力行业特征的电力气象技术体系，迫在眉睫。