「現在、中国の気象予測は公衆に対する公益的な予報が多いが、分野によって必要な気象サービスには大きな違いがある。屋外の氷雪試合には専門的な気象サービスが必要であり、海上に台風機を設置してもより専門的な気象観測と予報が必要だ」。中国気象科学研究院の宋麗莉研究員は、現在、エネルギー生産分野、特に風力発電、太陽光発電に代表される新エネルギー分野では、依然として的確な専門気象サービスが不足していると告白した。
国家発展改革委員会、国家エネルギー局がこのほど共同で印刷・配布した「エネルギーグリーン低炭素モデルチェンジ体制の整備と政策措置に関する意見」では、再生可能エネルギーに関する気象観測、資源評価及び予測予報技術能力を高め、再生可能エネルギー資源の調査、プロジェクト開発、電力システムの運行をサポートすることを明確に提出した。
資源調査は時とともに進む必要がある
宋麗莉氏は、新エネルギーに対する気象サービスは、資源調査と評価、気象観測予測と予報など多くの面をカバーしていると指摘した。資源調査では、10年前から中国で風資源と光照射資源の詳細な調査が行われていた。現在、全国で「1キロ」が形成されている。×1キロ」グリッドの風資源スペクトルと「3キロ」×3キロ」の照射資源スペクトル。「一部の重点地域の風資源調査データは『200メートル』に精確になっている。×200メートルのグリッド。」宋麗莉氏によると、新エネルギーに関する「十四五」計画は、これらの調査データを基礎としている。
記者によると、公共調査データに基づき、多くの新エネルギー分野の開発者、メーカーなどがさらなる資源調査に参加している。広範囲の調査データの精度を向上させる一方で、具体的なプロジェクトの着地を通じて、測風塔、照射計などの設備を利用して資源データを的確に取得する。
宋麗莉氏は、新エネルギー産業の開発能力と装備製造レベルの発展と進歩に伴い、関連資源の調査も時代とともに進むべきだと考えている。「例えば、現在の風資源調査データは主に150メートルの高さ区域の資源状況を対象としている。その後、風機の塔筒がますます高くなるにつれて、特に海上の風力発電が絶えず発展している背景の下で、風資源に対する調査は200メートルから300メートルまで続けなければ産業発展の需要を満たすことができないかもしれない」。
専門気象サービス不足
遠景知能風力発電製品総監の趙清音氏は、現在の世界気象観測と予測のレベルはまだ新エネルギー発展の需要を満たすことができないと考えている。「風力予報を例にとると、天気予報では何級の風かよく耳にしますが、実際には1級の風速の差が2メートル/秒に達しますが、風力発電の出力は0.1メートル/秒の風速変化に非常に敏感です」。趙清音氏によると、世界の権威ある国家気象機関と商業気象機関の予報データの大部分を見渡すと、現在の風速予測誤差は2メートル/秒前後が一般的だ。「これは、ファン電力予測の絶対誤差が40%前後であることを意味します。このような精度は、電力システムのスケジューリング運転のニーズを満たすことが難しいだけでなく、電力市場の現物取引においても、風力発電企業が損失しやすいことを意味します。」
「新エネルギー生産の多くの場面において、 は公益的な大衆生活向けの気象データを参照しており、的確なエネルギー気象サービスが不足している。 」宋麗莉氏によると、海上ファンの設置を例に挙げると、「一部の設置業者では、工事中に簡単に携帯電話で天気予報アプリをダウンロードし、警報があるとすぐに労働者に操業停止を通知している。実際、通常の天気予報で提供される風速は高さ10メートル前後の風力観測と予測であり、海上風力発電の設置は少なくとも100メートルの高さに引き上げなければならない。警察には雨も含まれていることが多いので、風速が小さい場合でも警報状態になる可能性があります。携帯アプリの天気警報を見ると、盲目的に工事を中止し、工事の窓口期間を逃しやすい」と話した。趙清音氏はまた、「現在、通常の天気予報は主に都市を対象としているが、風力発電、太陽光発電などの新エネルギー発電プロジェクトは比較的遠い山間部、農村、海上に集中しており、これらの地域の気象サービスはかえって不足している」と話した。
趙清音氏は、観測能力の不足、基礎科学のボトルネック、市場規模の小ささなどの一連の要因に制約され、新エネルギー関連の気象予測は精度が高くなく、誤差が大きい状態にあると指摘した。
連合対応メカニズムを確立する必要がある
では、既存の条件の下で、どのようにエネルギー気象サービスの専門性と正確性を効果的に向上させるのだろうか。
趙清音氏は、一方で、 AI技術の応用は物理モデルの正確性の面での短板をある程度補うことができると考えている。 同時に、風速予測などの具体的な一環に対して、特に4時間以内の超短期予測に対して、衛星の打ち上げ、資料の同化、GPS誘導などの手段を採用して観測と予測の精度を高めることができる。一方、 は既存のインフラストラクチャを十分に応用して予報の精度を向上させなければならない。 「当社は国家スーパーコンピューティングセンターで風力発電所と太陽光発電所ごとに数値気象予報をカスタマイズし、風速予測誤差を1.6メートル/秒に下げ、精度を8%-12%向上させた。」
各種類の技術手段の実際の実施について、趙清声氏も、現在、中国のエネルギー気象サービス市場はまだ成熟したビジネスモデルに欠けていると告白した。「お金を稼がないので、大規模な投資を望んでいる企業はほとんどありません。」これに対し、趙清音氏は、各電力現物取引試験地区のここ1年間の運行状況を総合的に分析すると、新エネルギー発電分野の風速と照射変化が需給関係の変動と現物価格の変化に影響を与える最大の要素であることが明らかになった。「電力市場が健全に発展すれば、新エネルギー気象予報はより大きなビジネス価値を見つけることができるだろう」。
宋麗莉から見れば、エネルギー気象サービスは多分野、多学科の技術発展に関連している。「 各方面が参加する予測と警報こそ最も的確である。 特に極端な天気の共同対応メカニズムを構築する必要がある」。宋麗莉氏によると、昨年の冬のエネルギー供給を例に、中国気象局と国家エネルギー局はすでに天気会商メカニズムを形成した。「新エネルギーの発展の過程で、エネルギー、応急、気象、水利、地質などのより多くの部門が参加し、共同で協議し、専門性のより強いサービスを提供する必要がある」。
