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气象智慧助力内蒙古能源“绿电”点亮京津冀的夜空

  末伏天气下的二连浩特,碧空如洗。站在内蒙古能源集团新能源公司锡林郭勒中心大门口,向远处眺望,250台超百米高的白色风机排成“海上舰队”。桨叶起舞,将滚滚绿电送入华北电网。

气象智慧助力内蒙古能源“绿电”点亮京津冀的夜空(图1)

  “过去‘看天吃饭’,如今‘知天而作’。”内蒙古能源集团新能源公司锡林郭勒中心安全生产科技部部长王强指着控制室大屏说,风机每转一圈可发“绿电”70度,而其转与不转、转快与转慢,都依赖气象智慧预知“先机”。

  根据历史气象数据,在二连浩特,风力条件适宜开展风能发电的时间长达7802小时。然而,一阵狂风或一次静稳天气,其带来的发电能效波动,如若准备不及时,都可能波及电网安全。

  同时,如能提早、准确掌握风力的大南宫NG小,电力公司就能提前统筹风电与火电之间的发电计划,从而获得更好的经济效益。

  因此,国内外大型风电项目都非常重视气象数据服务。圈内流行这么一句话:“气象服务就是生产力。”

  自2024年,内蒙古气象局联合内蒙古能源集团等12家单位,组建全国首个“沙戈荒”新能源气象服务创新联合体,开展风速、功率“双预测”科研攻关,成功入围自治区“科技突围”揭榜挂帅项目。

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  内蒙古气象服务中心正研级高工徐丽娜(左三)介绍新能源发电功率预测系统。 高子蕴 摄

  “我们把激光雷达装进风机,把数值模式搬进超级计算机,再让人工智能做‘最后一公里’的订正。”内蒙古自治区气象服务中心正研级高工徐丽娜“晒出”成绩单:超短期(4小时)风力发电功率预测准确率突破90%;短期(72小时)功率预测准确率稳定在85%以上。这意味着,随着这一自主研发数值模式在内蒙古能源集团锡林浩特中心风电项目的试点应用,正式打破了风力发电气象高分辨率数值模式的“进口垄断”,成功探索出了国产替代方案!

  事实上,早在项目规划选址阶段,二连浩特市气象局就主动对接、深度介入。二连浩特市气象局高级工程师段慧霞介绍,气象部门与新能源企业密切合作,取得多项实质性进展。在项目前期,推动并完成内蒙古能源集团锡林浩特中心所属的7个风光项目的气候可行性论证工作,为项目的科学选址、有效规避潜在气候风险、确保项目长期稳定运行提供科学决策依据。譬如,根据气象部门的建议,场址从规划之初的“风口”地区,最终迁移到了“稳风带”。

  吊装高达125米风机,需要找准“风速窗口期”。根据安全生产要求,只有风速低于6米/秒时,才能进行吊装。而一旦完成风车塔身的吊装,扇叶吊装就必须在半小时内完成,否则塔身很可能出现倾倒。这对于常年多大风的二连浩特而言,就需要在“精准预报中更精准”!

  2024年9月,气象部门递进式发布滚动更新的短期和临近风速预报,帮助施工队“一枪命中”,提前5天完成该项目的风机吊装!

  风电项目投产后,一怕雷暴,二怕超过安全上限的极端大风,这些都会给设备安全和运行维护带来隐患。段慧霞介绍,针对风电项目,气象部门强化气象预警发布,直通式预警信息可直达场站负责人手机;雷电防护装置年检实现全覆盖。

  2025年3月,在多次大风天气前,该项目根据预警信息及时调整风机扇叶方向并采取停机措施,确保设备无出现损坏。

  眼下,以二连浩特示范基地为核心,周边11个风电、光伏场站全部接入统一的气象服务系统;“一场一策”的精细化发电功率预测正在向“沙戈荒”全域复制推广。

  徐丽娜表示,下一步,将依托创新联合体,围绕新能源服务,持续推动数值模式、激光雷达、人工智能三大技术迭代升级,力争到2026年,发电功率预测准确率再提升3至5个百分点,为内蒙古打造国家级新能源产业高地提供坚实气象科技支撑。

  在内蒙古,得天独厚的气候条件,使得这里风电、光伏等新能源发展潜力巨大。仅以二连浩特示范基地的一个风电项目为例,其年发电量就可以满足5个二连浩特的生产生活用电!而内蒙古能源集团锡林浩特中心风电项目所生产的“绿电”,已通过特高压输电线路送往京南宫NG津冀等地!“绿电”点亮京津冀的夜空!

  风从草原起,气象与新能源的双向奔赴,正在把“沙戈荒”变成“绿宝库”,也为“绿水青山就是金山银山”理论的生动实践写下重要的一笔。

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