新型电力系统下，须重点评估高影响气象事件——专访国家气候中心主任巢清尘

eo记者 何诺书

编辑 高亮

审核 姜黎

2024年10月19日下午，由中国人民大学、北京市通州区人民政府主办，中国人民大学应用经济学院、南方电网能源发展研究院、南方电网数字传媒科技有限公司联合承办的通州·全球发展论坛分论坛“新能源与全球气候议程”在北京举办。国家气候中心主任巢清尘出席分论坛并参与圆桌环节讨论。会后，《南方能源观察》（以下简称“eo”）记者与巢清尘进一步探讨了全球气候多边进程前景、气象与能源系统交互融合、人工智能技术在气象领域的应用等相关问题。

eo：近年来，全球气候多边进程受到地缘政治冲突影响，您对全球气候多边进程的未来趋势有怎样的判断？

巢清尘：我个人对全球气候多边进程抱有较大信心。

首先，从历史进程看，早在2001年，美国小布什政府宣布退出《京都议定书》，全球应对气候变化的共识和集体行动受到较大冲击。但2017年，特朗普政府又宣布退出《巴黎协定》，情况跟十多年前相比已经有了改变。美国联邦政府虽然退出了《巴黎协定》，多个州政府却仍然设立了自己的气候目标或相关法律，比如加州，仍坚持按照《巴黎协定》的既定路线前进。美国还有几百个城市或是制订了自己的碳中和路线，或是发布了净零排放计划。近年来，在地缘形势变化下，一些主要经济体气候行动有迟滞或倒退，但积极应对气候变化已成为主流，这一趋势不会改变。

其次，从多边议程的整体局势来看，从COP26到COP28，全球能源转型仍在一步步向前推进，尽管在某些议题上分歧较大，如煤电未来是phrase out（逐步退出）还是phrase down（逐步减少），但总体来看，合作与分歧并存，合作仍是主流。实际上，区域性机制和双边机制变得越来越活跃。2023年的COP28，我们可以看到大批区域性的气候组织（倡议）出现，国家间领导人的访问交流，气候变化也几乎是必有话题。

未来，UNFCCC这样的多边机制无疑是最重要的，同时，G7、G20组织也是一种补充，因为其成员都是排放大国和经济大国，这些大国如果能形成共识，对推动气候变化进程肯定是极大的动力。而小范围、区域性的双边、多边机制没有那么多掣肘，更有机会推动实现一些实质性的成果。最后，我们还可以关注一下多元利益组织，这些组织和传统、主流的利益主体形成一个同心圆，共同推动气候多边进程，从长远来看，对全球应对气候变化进程的推进是有利的。

eo：随着气候变化和极端天气的影响持续扩大，气候系统与其他领域的交互增加。中国正大力推进新型电力系统和新型能源体系建设，这对气候系统和极端天气应对等相关工作提出怎样的要求？

巢清尘：未来，在新型电力系统和新型能源体系下，新能源“靠天吃饭”的特性将更加凸显，这就需要能源系统和气象系统更紧密携手，进一步解决关键技术问题。这些问题里很多都是新问题，一方面需要突破技术瓶颈，另一方面还需要打通研究与应用两个环节，使新技术能更好地投入应用。对气候系统来说，主要有以下几个方面的挑战。

一是对风光资源的普查评估须着眼未来。开发可再生能源首先要知道资源在哪，不但要做好当前资源的评估工作，还要做好对未来资源的评估。比如，大家都知道“三北”地区风光资源丰富，但国家气候中心做过一项未来资源评估研究，在平均温升2℃的情境下，“三北”地区的风速和辐照度都有所下降。如果项目开发按当前的资源条件来测算收益，项目的实际投资回报率将会有较大出入。

二是对功率预测的准确度要求大幅提升。新型电力系统下，风电和光伏的出力预测将变得非常重要，这将直接影响电力市场中的报价和收益。实际操作中，气象系统和电力系统需要密切衔接。气象系统擅长气象要素的分析和预测，比如风速多少、辐照度多少，电力系统掌握发电功率和发电量的分析，很多时候，简单的气象要素预测结果解决不了电力电量预测的问题，两门学科需要深度融合和互补。随着电力市场的建设日趋完善，市场主体对风电、光伏功率预测的准确度要求也会进一步提高。

三是须高度重视和重点评估高影响气象事件。随着新能源在电力系统中的渗透率提高，气候变化影响下，对“极端天气”的评估也会发生变化。对常规气象领域来说，极端天气通常指暴雨、暴雪、高温、台风等，这类天气、气候事件属于高概率、高影响事件，造成的破坏大。但在新型电力系统下，一些发生概率或许不是很高、在以往看来不算极端但破坏性强的天气、气候事件可能对高渗透率可再生能源电力系统造成很大影响，我们可以统称这些事件为对电力系统的“高影响事件”，如无风、微风、无光、少光、连续阴雨天等。我们首先需要识别出这些高影响事件，然后根据对源、网、荷、储不同侧的影响进行分类，分场景评估其带来的影响。

四是须做好大规模开发可再生能源的气候环境影响评估。目前，可再生能源大规模开发带来的气候生态环境效应研究还不够充分。当前的研究一般认为，可再生能源开发对环境的正面影响要大于负面影响，但大规模开发情境下，庞大的能量聚集会对气候生态环境产生怎样的影响还没有定论。进一步来说，这方面的研究如果能跟产业结合，发挥产学研深度融合作用，研究其趋利避害的作用，有利于促进可再生能源开发利用。

eo：面对各种挑战的同时，人工智能技术的快速发展也为应对气候问题提供了重要助力。以人工智能为代表的高新技术在应对气候变化的进程中将发挥怎样的作用？

巢清尘：人工智能在气象领域的研究和应用是近些年的热点和重点，单就10天以内的气象预测来说，人工智能大模型和机器学习等相关技术的应用就更早了。近两年，“风乌”“伏羲”等大模型在气象研究和预测方面的应用引起很大关注，包括国家气候中心和复旦大学联合研发的“风顺”也是气象预测大模型队伍中的重要一员。可以看到，无论是国外还是国内，气象大模型研究都把10天尺度的预报作为关键突破点，而要突破10天预报尺度就涉及很多物理过程机理了，因为其影响因子更复杂，不仅要考虑大气过程，还要考虑海洋和陆面等因素。目前，“风顺”大模型瞄准的就是15—60天时间尺度。未来，将逐步在时间上延长到季节尺度，在圈层上扩大到冰雪、生态等。

人工智能在气象领域的应用具有很大前景，因为气象领域拥有海量数据和相对成熟、有规律的物理机制，可能比任何一个行业都适合人工智能的训练和研发。我相信，人工智能不仅在气象预报预测领域会有很好的应用前景，还将通过气象与其他行业的融合，在多领域取得发展，如农业生产优化升级、能源高效绿色利用和温室气体减排等方面。

但我们也要看到人工智能应用的局限性。在实践中，我们发现人工智能在某些极端天气的预测上表现不如常规的动力模式加经验分析的数值模式预报。比如在台风预报方面，人工智能对台风路径的预报有一定优势，但在强度预报上不如常规技术手段。所以说，人工智能的应用还需要经过长时间、系统性的检验，逐步去发现它在哪些要素、极值、趋势上具有怎样的运算特点和预测优势。科研机构和人员应该在全面检验的基础上，去考虑在哪些方面可以信任和应用人工智能技术，不能盲目迷信，得有自己的判断。

eo：随着气候变化不断加剧，碳中和已成为全球治理的重要议题。近年来，我国持续着力推动碳中和能力建设，逐步完善相关市场机制和政策工具包。您认为，推动碳中和进程中，哪些方面的工作最为关键？

巢清尘：为实现碳达峰碳中和目标，我国构建了双碳“1+N”政策体系。在这个大背景下，节能增效和能源结构调整变得非常重要。行政手段和市场机制的完善是当前阶段推进“双碳”目标的关键抓手，可以看到，我国碳市场正在逐步完善健全，碳市场范围也在逐步扩大。从一开始以燃煤发电行业为主，到现在扩容到水泥、钢铁、电解铝等行业，健全的机制加上充足的市场主体对碳市场建设会产生很大推动作用。

此外，2024年1月，全国温室气体自愿减排市场正式启动，更大范围的企业和民众都能参与到降碳减排中来，我国整体的碳市场初具规模，机制体系也基本建成。但还有一项工作需要重点推进，那就是碳减排核算标准的建立和统一，以及数据的可得性。无论是政策推动还是市场驱动，只有把“双碳”标准计量体系做到科学准确，才能真正把各项措施和行动落到实处。