干旱所成功研发并部署光伏能源高精度短期预测系统

面对全球气候异常频发与新能源接入需求持续增长的双重挑战，干旱所牵头研发的“甘肃新能源发电功率高精度短期预测系统”日前在甘肃省计算中心成功部署光伏功率预测模块，系统已进入试运行阶段，标志着我省新能源发电功率高精度预报领域实现关键技术突破。

在气候变化背景下，复合型极端事件更为频繁，西北地区太阳辐射变化特征趋于复杂，成为制约新能源消纳和电网运行效率的关键难题。为此，干旱所成立了区域数值预报创新团队，以新能源气象预报技术研发小组为主要研发力量，构建了融合多源观测数据同化、高分辨率数值模拟、集合扰动与人工智能订正的光伏功率预测系统。该系统实现了分钟级数据更新和毫秒级响应能力，能够动态接入全省百余个新能源场站，具备较高的预报精度与系统稳定性。

系统在WRF-Solar模式基础上进行了区域定制与优化，增强了在沙尘等高影响天气条件下的太阳辐射模拟能力。通过引入三维变分同化，整合地面和探空观测，提升了初始场准确性，有效改善了边界层结构及近地面风、温、湿场的模拟质量。系统搭建了包含13个扰动成员的集合预报系统（EPS），通过边界层、陆面参数扰动，有效提升了对区域内短波辐射的模拟稳定性与不确定性量化能力。测试结果表明，在不同环流形势下，该集合系统的预报效果均优于传统确定性预报，对辐射极值和剧烈变化过程表现出更强的识别能力。同时，团队融合多个机器学习与深度学习模型，构建了面向时序与气象因子的多维特征感知框架，精准建模辐照度时空演变机制，实现对WRF短时数值预报结果的智能化、高分辨率误差订正。实际试验中，系统辐射预报均方根误差显著下降，表现出良好的泛化能力与智能适应性。另外，团队还构建了融合卫星遥感与地面观测的短临预报模块，可实现对极端天气下辐射剧烈波动的高敏感捕捉。

依托甘肃省计算中心提供的140TFlops算力及1PB级数据支撑，项目实现了对光伏功率的多时空尺度预测建模。系统试运行期间，光伏短期预测平均准确率达到93.8%以上，最高可达98%以上（见下图），为区域电网调度优化、新能源稳定接入提供了有力保障。

后续，干旱所将继续深化与甘肃省计算中心的协同合作，推动数值模式与人工智能技术的融合创新，完善覆盖分钟至月尺度的新能源预报体系，为电网稳定安全运行与“双碳”目标实现提供坚实支撑。（拟稿：闫文君 王怿萱 审核：王鹤龄 发布：杜亚卓）