高影響天氣對(duì)甘肅省風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站的影響分析及安全生產(chǎn)建議

張文波，王亞同，尹 春，潘卓卓，邸燕君

(甘肅省氣象服務(wù)中心，蘭州 730020)

0 引言

為進(jìn)一步減緩全球變暖的趨勢(shì)，世界各國對(duì)于節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的呼聲越來越高。風(fēng)能和太陽能作為最主要的可再生能源，具有清潔、環(huán)保、資源分布范圍廣的優(yōu)勢(shì)，有助于節(jié)能減排及低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，大量的風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站在世界各地投入運(yùn)行。風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站在運(yùn)行過程中應(yīng)及時(shí)關(guān)注高影響天氣可能對(duì)其產(chǎn)生的影響[1]。高影響天氣是指能對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境產(chǎn)生重大影響的天氣現(xiàn)象與事件，如對(duì)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(fēng)等，也包括干旱、高溫、冷害、影響空氣質(zhì)量的氣候條件等，以及具有高度社會(huì)和經(jīng)濟(jì)影響的非極端天氣[2]。本文整理了高影響天氣對(duì)甘肅省風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站的影響，通過制作高影響天氣專業(yè)服務(wù)材料，開展了專業(yè)氣象服務(wù)，并對(duì)風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站未來3天的安全生產(chǎn)提供了合理性建議。

1 高影響天氣專業(yè)服務(wù)材料的制作

智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)是中國氣象局的主推業(yè)務(wù)，也是未來預(yù)報(bào)方法的發(fā)展方向[3-5]。2017年，我國氣象預(yù)報(bào)服務(wù)數(shù)據(jù)源的“一張網(wǎng)”網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)開始正式運(yùn)行，該網(wǎng)格的空間分辨率達(dá)到5 km×5 km，可實(shí)現(xiàn)逐3 h未來10天的天氣預(yù)報(bào)，這就是氣象部門的智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)。國家氣象中心提供的智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)系統(tǒng)提供了基于位置的精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了天氣預(yù)報(bào)從傳統(tǒng)站點(diǎn)預(yù)報(bào)向格點(diǎn)預(yù)報(bào)的轉(zhuǎn)變[6-8]。甘肅省氣象服務(wù)中心根據(jù)智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)系統(tǒng)的精細(xì)化預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所服務(wù)的風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站的氣象要素預(yù)報(bào)。在開展氣象服務(wù)的過程中，可以選出針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站的高影響天氣，并制作專題預(yù)報(bào)服務(wù)材料。例如生成針對(duì)這些風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站的智能網(wǎng)格高溫預(yù)報(bào)空間分布圖，具體如圖1所示。

圖1 風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站智能網(wǎng)格高溫預(yù)報(bào)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(duì)風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站的影響及安全生產(chǎn)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(nèi)蒙古高原的交匯地帶，境內(nèi)地形復(fù)雜，山脈縱橫交錯(cuò)，海拔相差懸殊。獨(dú)特的地理位置和地形地貌使甘肅省境內(nèi)形成了復(fù)雜多樣的氣候類型，自西向東包括河西走廊冷溫帶干早區(qū)、河西西部暖溫帶干旱區(qū)、祁連山高寒帶半干旱半濕潤區(qū)、隴中北部冷溫帶半干旱區(qū)、隴中南部冷溫帶半濕潤區(qū)、隴南南部北亞熱帶半濕潤區(qū)、隴南北部暖溫帶濕潤區(qū)、甘南高寒帶濕潤區(qū)等8個(gè)氣候區(qū)，所以氣象災(zāi)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(duì)風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站的影響，并分別給出了安全生產(chǎn)建議。

表1 高影響天氣對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響及安全生產(chǎn)建議Table 1 Impacts and safe production suggestions of high-impact weather on wind farms

(續(xù)表)

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

3 應(yīng)用效果

甘肅省氣象服務(wù)中心通過向風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站提供《甘肅省新能源氣象服務(wù)信息專報(bào)》服務(wù)，使風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站所屬企業(yè)可以及時(shí)獲知逐3 h未來3天的高影響天氣情況；氣象服務(wù)中心還會(huì)根據(jù)影響分析及安全生產(chǎn)建議提示風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站做好相應(yīng)地防范措施，為二者的安全生產(chǎn)和作業(yè)提供科學(xué)依據(jù)和保障。

4 結(jié)論

基于智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)，甘肅省氣象服務(wù)中心為目前所服務(wù)的風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站制作了逐3 h未來3天的高影響天氣預(yù)報(bào)。同時(shí)通過提取對(duì)甘肅省風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站發(fā)電作業(yè)及安全生產(chǎn)有高影響的天氣(大風(fēng)、強(qiáng)沙塵暴、高溫、寒潮、冰凍、連陰雨及強(qiáng)對(duì)流天氣)開展了專業(yè)氣象服務(wù)，并根據(jù)高影響天氣專業(yè)服務(wù)材料對(duì)風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站未來3天的安全生產(chǎn)提供了合理性建議，這對(duì)風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站規(guī)避因氣象災(zāi)害引發(fā)的安全事故具有重要意義，也能進(jìn)一步提高二者的發(fā)電效益，可以向甘肅省全省的風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站推廣應(yīng)用。