高影響天氣對甘肅省風電場及光伏電站的影響分析及安全生產建議

張文波，王亞同，尹 春，潘卓卓，邸燕君

(甘肅省氣象服務中心，蘭州 730020)

0 引言

為進一步減緩全球變暖的趨勢，世界各國對于節能減排、發展低碳經濟的呼聲越來越高。風能和太陽能作為最主要的可再生能源，具有清潔、環保、資源分布范圍廣的優勢，有助于節能減排及低碳經濟的發展，因此，大量的風電場、光伏電站在世界各地投入運行。風電場和光伏電站在運行過程中應及時關注高影響天氣可能對其產生的影響[1]。高影響天氣是指能對社會、經濟和環境產生重大影響的天氣現象與事件，如對流性和地形降水造成的洪水、暴雨雪、沙塵暴，破壞性地面大風等，也包括干旱、高溫、冷害、影響空氣質量的氣候條件等，以及具有高度社會和經濟影響的非極端天氣[2]。本文整理了高影響天氣對甘肅省風電場及光伏電站的影響，通過制作高影響天氣專業服務材料，開展了專業氣象服務，并對風電場及光伏電站未來3天的安全生產提供了合理性建議。

1 高影響天氣專業服務材料的制作

智能網格預報是中國氣象局的主推業務，也是未來預報方法的發展方向[3-5]。2017年，我國氣象預報服務數據源的“一張網”網格預報業務開始正式運行，該網格的空間分辨率達到5 km×5 km，可實現逐3 h未來10天的天氣預報，這就是氣象部門的智能網格預報。國家氣象中心提供的智能網格預報系統提供了基于位置的精細化氣象預報服務，實現了天氣預報從傳統站點預報向格點預報的轉變[6-8]。甘肅省氣象服務中心根據智能網格預報系統的精細化預報，實現了對所服務的風電場和光伏電站的氣象要素預報。在開展氣象服務的過程中，可以選出針對風電場和光伏電站的高影響天氣，并制作專題預報服務材料。例如生成針對這些風電場和光伏電站的智能網格高溫預報空間分布圖，具體如圖1所示。

圖1 風電場及光伏電站智能網格高溫預報空間分布圖Fig. 1 Spatial distribution map of intelligent grid high temperature forecast for wind farm and PV power station

2 高影響天氣對風電場和光伏電站的影響及安全生產建議

由于甘肅省位于我國大陸的地理中心，地處黃土高原、青藏高原和內蒙古高原的交匯地帶，境內地形復雜，山脈縱橫交錯，海拔相差懸殊。獨特的地理位置和地形地貌使甘肅省境內形成了復雜多樣的氣候類型，自西向東包括河西走廊冷溫帶干早區、河西西部暖溫帶干旱區、祁連山高寒帶半干旱半濕潤區、隴中北部冷溫帶半干旱區、隴中南部冷溫帶半濕潤區、隴南南部北亞熱帶半濕潤區、隴南北部暖溫帶濕潤區、甘南高寒帶濕潤區等8個氣候區，所以氣象災害種類繁多。本文選取了甘肅省常見的高影響天氣，整理了這些高影響天氣對風電場和光伏電站的影響，并分別給出了安全生產建議。

表1 高影響天氣對風電場的影響及安全生產建議Table 1 Impacts and safe production suggestions of high-impact weather on wind farms

(續表)

表2 高影響天氣對光伏電站的影響及安全生產建議Table 2 Impacts and safe production suggestions of high-impact weather on PV power station

3 應用效果

甘肅省氣象服務中心通過向風電場、光伏電站提供《甘肅省新能源氣象服務信息專報》服務，使風電場、光伏電站所屬企業可以及時獲知逐3 h未來3天的高影響天氣情況；氣象服務中心還會根據影響分析及安全生產建議提示風電場及光伏電站做好相應地防范措施，為二者的安全生產和作業提供科學依據和保障。

4 結論

基于智能網格預報，甘肅省氣象服務中心為目前所服務的風電場、光伏電站制作了逐3 h未來3天的高影響天氣預報。同時通過提取對甘肅省風電場、光伏電站發電作業及安全生產有高影響的天氣(大風、強沙塵暴、高溫、寒潮、冰凍、連陰雨及強對流天氣)開展了專業氣象服務，并根據高影響天氣專業服務材料對風電場、光伏電站未來3天的安全生產提供了合理性建議，這對風電場及光伏電站規避因氣象災害引發的安全事故具有重要意義，也能進一步提高二者的發電效益，可以向甘肅省全省的風電場及光伏電站推廣應用。