当极端天气从“偶发”到“常态”:气象与电力如何“双向奔赴”?
受厄尔尼诺等多重影响,今年南方高温提前登场,用电负荷早在5月底就创下历史新高。其中5月25日至28日,南方区域连续四日创新高,较去年提前45天。
在极端天气常态化、能源转型纵深推进背景下,气象要素已从传统的环境影响因素,转变为决定电力系统供需平衡、运行安全和经济高效的关键变量。
立足当下能源保供大局,气象服务如何为今年迎峰度夏筑牢屏障?着眼长远发展,“气象+电力”深度融合模式如何为“十五五”时期新型电力系统建设提供坚实支撑?近日,中国气象报联合《国家电网》杂志,专访气象与电力部门专家,探寻气象与电力深度融合路径。
受经济因素叠加极端高温天气影响,电力供应持续承压,而全力挺过用电高峰、扛过灾害风险、平安度过盛夏,不让供电“掉链子”,这就是迎峰度夏。
入夏以来,受中等偏强厄尔尼诺气候扰动影响,全国多地高温天气提前出现。据国家气候中心预测,今年主汛期全国大部地区气温较常年同期偏高。这也意味着,今年夏季全国最高用电负荷预计将大幅增长。国家发展改革委此前综合研判,今夏全国最高用电负荷预计冲高至16亿千瓦,同比新增用电负荷约9000万千瓦,相当于多出一个河南省的用电负荷,全国保供压力加剧。
2025年一季度,我国风电、光伏发电累计装机达到14.82亿千瓦,首次超过火电装机。随着新能源成为电力系统主体电源,气象对电力系统的影响贯穿电源侧、电网侧、负荷侧全链条,二者深度绑定、高度依存的特征愈发凸显,电力系统受气候不确定性影响显著增加。
看电源侧——新能源“看天吃饭”的天然属性,让气象成为影响电力能否稳发稳供的重要因素。风电出力依赖风速变化,光伏发电受制于太阳辐照度,新能源发电固有的波动性、间歇性,使得电力调度需应对分钟级,甚至秒级的功率波动。叠加极端天气频发,发电功率预测难度大幅提升,对气象预报的精准度、时效性提出更高需求。
看电网侧——一方面,随着气候变暖带来的气候带变化,积雪、舞动、覆冰等极端天气对输电线路造成影响的时空分布将明显变化;另一方面,极端天气易造成杆塔倾倒、设备跳闸、变电站淹没等电力设施损毁,加大线路巡检、现场抢修难度,对电网传输能力和电网抗灾标准提出更高要求。
全球能源互联网集团有限公司高级研究员陈星指出,基于历史数据设计的传统电网设施面临着新挑战:气候带北移使非覆冰区出现覆冰风险,干旱加剧威胁西南水电出力,极端高温从局地偶发转向区域频发……更值得注意的是,“极热无风”“极寒无光”等复合型气象灾害风险叠加,可能导致“资源低谷—负荷高峰”等供需错位的极端场景进一步增多。
再看负荷侧——气温敏感型用电需求持续扩容,让电力负荷与气象变化的关联度大幅提升。陈星指出,高温、寒潮等极端天气会推升用南宫官方网站电需求,空调、电采暖等气温敏感负荷占比快速上升,温控负荷在部分省份已达三成以上,电力负荷对气温的响应越发敏感。与此同时,负荷特性正呈现尖峰平台化的趋势,保供压力已经从短时尖峰时段向长时高温高负荷延伸。极端天气与负荷特性的变化,成为当下要解决的“急症”。
天气和气候,已经从电力系统的“背景板”变成了“布局者”。“气候变化让电力系统的不确定性大幅增加,保障电力安全,仅靠发电企业和电网不够,将气候预测纳入保供关键环节,已是大势所趋、刚需所在。”国家气候中心气候预测室主任刘芸芸说 。
5月18日,湖北武汉遭遇雷暴大风和强降水,在精准气象预警指引下,国网湖北省电力公司武汉供电公司利用“电力+气象”智慧防控系统提前布防,并将应急抢险指令派发至车辆管理、物资仓储及属地供电所,保障电力供应。
这得益于前期该公司联合武汉市气象局,对接了全市300余个气象站、数万个气象网格实时监测数据,构建集气象预警、电网运行监测、应急资源调配和保电指挥等一体化的电力应急综合系统,提高风险智能预警速度和应急资源调度精准性。
气象实时数据接入武汉电力新一代应急指挥系统,织密气象防灾减灾与电力保供 “安全网”。湖北省气象局供图
5月下旬,江西遭遇两轮持续性强对流及暴雨天气,省气象服务中心预报员进驻省电力应急指挥中心,通过实时信息交换、滚动发布短临预警与风险提示,精准指导应急队伍和物资调配工作。上犹县供电部门依据预警信息,提前在重要输变电设备区码放沙袋,部署排涝机器人、龙吸水排水车等特种装备,确保电网平稳运行。
自2010年起,中国气象局与国家电网有限公司建立联络机制。2024年,两部门进一步加强气象观测站网共建,在电力气象预报、新能源发电功率预测、负荷一体化预测等领域联合攻关,共建电力气象科技创新体系。今年1月,中国气象局与国家能源局联合印发《关于推进能源气象服务体系建设的指导意见》,形成覆盖全链条、全周期的顶层设计,为“十五五”协同发展筑牢制度基础。
联合技术攻关,为开展电力气象精细服务提供坚实支撑。4月10日,国家气候中心与国网能源研究院有限公司启动建设气象电力联合实验室,系统化开展跨学科联合研究,培育高素质复合型气象电力人才。该实验室将联合攻关多尺度新能源资源评估、高精度水风光荷预测、供需风险智能预警等核心技术,并建设新型电力系统气象高精度耦合分析与风险预警平台。
此前,该实验室已将气候与电力供需的预测范围由两周延伸至未来两个月,并在实际调度中发挥积极作用:2025年7月底,通过模型预测国家电网经营区8月最大负荷将创新高,与实际创新高数值的误差仅为0.4%;2025年12月末,预测国家电网经营区将在2026年1月出现负荷新高,与实际峰值误差仅1%。
聚焦夏季高温、强降水等极端天气对电力负荷、输电线路安全、新能源发电效率的影响,中国气象局公共气象服务中心风能太阳能中心首席袁彬表示,气象部门与能源部门联合构建能源电力气象服务响应机制,已连续5年开展迎峰度夏(冬)能源保供气象服务。5月28日,中国气象局提前两周启动迎峰度夏气象服务,将持续至9月,并于6月24日每日发布迎峰度夏能源保供气象服南宫官方网站务日报。
在应对重大灾害性天气过程中,两部门实现关键数据互通、灾害过程协同分析和应急响应联动。依据气象部门的精准预报预警,电力企业能够提前科学开展电力系统运维与调度。应急队伍和物资调配如何安排?设备检修怎样开展?都有了更清晰的“部署图”。
2024年12月,国家电网公司设备部依托国网电力工程研究院有限公司建成国网电力气象灾害监测预测预警中心。该中心作为“1+7+N”气象防灾减灾专业支撑架构中的“1”,每周一联合中国气象局相关单位、7个专业中心、各省公司等单位开展天气会商,研判天气情况并提出预警建议。
国网电力工程研究院有限公司电力设施防灾减灾技术研究所灾害预警与应急技术研究室主任叶钰介绍,目前已将高分辨率气象数据(气温、风速、覆冰、雷电等)与电网设备地理位置、运行状态等信息深度融合,形成“杆塔级”的风险清单,并通过移动终端、应急指挥系统等渠道推动预警信息直达一线,指导运维人员提前开展设备特巡、线路避险停运、负荷预调控。“这套流程,将风险预判精度大幅提升,同时无缝衔接预警、研判、处置流程,省去中间流转环节,应急响应速度显著提高。”
“十五五”时期是新型电力系统建设的关键时期,气象与电力深度协同,既是破解保供难题、提升气候韧性的必由之路,也是推动能源转型、实现“双碳”目标的重要支撑。
面对今夏用电负荷激增形势和汛期电力防汛重点,国家电网将持续提升北方地区电网防汛减灾能力。“北方地区以往降水偏少,电网防洪设计标准、配套装备、防控体系相较于南方存在短板。”叶钰介绍,今年将重点针对北方电网开展杆塔加固、防洪墙增设等设备改造,优化国网统一电力气象管理平台,打通各级系统数据壁垒,实现总部至县级单位数据互通、信息共享、一键上报,确保气象预测数据全网可视、风险隐患全程可控。
叶钰希望双方进一步强化数据互通共享,深化多源气象预报、AI模型产品共享,夯实电网综合研判数据基础;统筹推进电力专用气象监测站网协同共建,提升极端天气预判能力;联合攻关多灾害耦合预测、灾害防治等前沿技术;建立气象预警与电网应急响应差异化联动机制,根据灾害等级、电网设防能力制定分级预案;加强行业标准共建,统一预警阈值、数据格式等。
在国网能源研究院经济与能源供需研究所所长韩新阳眼中,“气象+电力”融合应扮演好两个重要角色。首先是新型电力系统规划的“导航仪”,气象部门完成风电光伏资源普查并绘制图谱,为电站布局、规模及配比提供依据;气象和电力两部门可以联合开展高影响电力气象事件评估,形成分区域、分灾种的电力气象风险图谱,将气象风险预警与应急管理纳入电力系统规划的顶层设计。其次是新型电力系统建设的“预警机”,依托精细化气象预报,精准预测新能源出力与用电负荷变化趋势,构建“气象感知—风险预警—主动调度”的供需预测预警和灾害防御体系,提升电力系统稳定运行和抗风险能力。
内蒙古自治区突发事件预警信息发布系统中的风能太阳能专题预警界面 内蒙古自治区气象局供图
更好支撑新型电力系统建设,用足用好气象信息至关重要。刘芸芸表示,“气象+电力”不是简单相加,而是要把气象信息变成电力系统运行的新维度,从电力规划、电力调度到应急响应等,都要融入气候风险的视角,从“看天气”到“看气候”,把预测尺度拉长,建立“风险情景”而不是“单一线索”,打通信息流,做到实时联动。
“面对供需趋紧与极端天气常态化的双重压力,推动‘气象+电力’融合,核心在于推动气象服务从天气预报向风险预警、运营决策全面升级。”袁彬表示,中国气象局、国家能源局等六部门联合开展风电和光伏发电资源普查工作,建成1000米分辨率、逐小时更新的国产化风光资源数据集,覆盖60—300米逐10米间隔垂直高度,填补了我国高精度风光自主数据空白,“该数据集相当于获得了风光资源的动态影像,对于评估风光稳定性、支撑新型电力系统规划至关重要,为‘十五五’新能源规划提供科学决策依据。”该技术已支撑6个试点省份完成资源普查,今年将在全国推广。
如今,精准气象服务深度融入电网规划、调度运行、应急抢险、电力交易各环节,助力构建面向未来的气候适应型电力系统。展望“十五五”时期,气象部门将以更精准、更高效、更全面的服务,持续为我国从能源大国迈向能源强国注入澎湃动能。
作者:王畅 赵宁《国家电网》杂志记者王晶 李彦(陈慕妍、彭诗怡、侯风南对本文有贡献)返回搜狐,查看更多

