许小峰:“双碳”目标背景下气象服务的机遇与挑战

21世纪经济报道见习记者 李明明 北京报道

党的十八大以来,我国气象事业实现跨越式发展、取得巨大成就。当前,气象服务加速融入经济社会各领域,并对气象服务供给提出更高要求。

随着“双碳”目标的提出,低碳能源转型使得清洁能源的生产、传输、调度、运行等对天气气候的依赖度越来越高。而在全球气候变暖的大背景下,极端天气气候事件呈频发、强发、并发的态势,对能源供给、需求等诸多环节都将带来风险。

“双碳”目标背景下,气象服务的机遇和挑战是什么?气候变化或成为考验能源安全的新变量,如何避免高温、雾霾、大风、寒潮等对新能源的不利影响?气象服务如何赋能能源电力、节能减排、城市建设等多领域?

针对上述这些新问题、新需求,21世纪经济报道记者专访了中国气象局原副局长、中国气象服务协会会长许小峰。许小峰对记者表示,面对“双碳”这样一个战略目标,气象服务的重要性也得到很大提升。

专访中国气象局原副局长许小峰:加强对气候资源开发利用 防范极端天气引发新能源负荷过重

“如风能、太阳能、空中水资源,还有适合旅游观光、健康养生、农林发展的气象资源等,加强对这些资源的开发利用,既有助于人类社会的长期可持续发展,也可以满足当前的现实需求。而对我国清洁能源储量、分布、利用及可能的变化趋势等问题,需要做出科学的普查和分析评估,才有可能最终确定有利于实现‘双碳’目标的能源布局决策。”许小峰说。

他透露,气象部门与能源部门从2010年开始就组织实施了全国风能资源详查和评价工作,连续多年发布了《中国风能太阳能资源年景公报》,为全国2000余个风电场和太阳能电站提供了预报服务。

气候资源开发利用需通力合作

《21世纪》:“双碳”战略目标背景下,气象服务的机遇和挑战是什么?

许小峰:气象服务具有趋利、避害两大功能,以往对避害强调较多,如防灾减灾。而对于“双碳”目标而言,则是两大功能的融合,既有对气候资源利用的趋利问题,也有防止在利用过程中的气象灾害防御问题。而且面对“双碳”目标这样一个国家战略,气象服务的重要性也得到很大提升。

挑战则涉及到其中的技术难度问题,根据目前的普查测算,我国有丰富的风能、太阳能储量,远超过目前我国对能源的需求量。但如何将这些能源有效利用,准确、精细的天气预报和气候预测就是其中的难点之一,也是对气象服务的严峻挑战。

《21世纪》:今年,国务院发布《气象高质量发展纲要(2022-2035年)》,强调要强化气候资源合理开发利用,建立风能、太阳能等气候资源普查、区划、监测和信息统一发布制度,请谈谈你的理解和建议?

许小峰:这其中涉及到几个领域。一是气候资源的开发利用问题,如风能、太阳能、空中水资源,还有适合旅游观光、健康养生、农林发展的气象资源等,加强对这些资源的开发利用,既有助于人类社会的长期可持续发展,也可以满足当前的现实需求,气象科技人员显然从专业角度应承担起责任,为这些资源的开发利用提供信息支持。

二是在当前应对气候变化的大背景下,中国提出了“双碳”目标,即分两个阶段实现二氧化碳减排目标。这样就出现了能源利用的选择问题,要尽量减少传统化石能源的使用量,增加对清洁能源的利用,而对我国清洁能源储量、分布、利用及可能的变化趋势等问题,需要做出科学的普查和分析评估,才有可能最终确定有利于实现“双碳”目标的能源布局决策。

三是风能、太阳能等清洁能源既有保护环境、减少碳排放等优点,但在使用过程中也有多变、不稳定、不确定等不足,需要对其变化进行实时监测和预测,才有可能达到有效利用的目标。这也需要利用气象科技,在监测、预报、服务等环节上提供技术支撑。

气候资源开发利用不仅是一个天气、气候领域的问题,涉及到能源领域的整体布局与利用,包括能源的转换、存储、传输等多个方面,是一个系统工程,需要各部门、各行业的通力合作,才有可能实现目标。因此,我的建议是要加强合作,发挥各行业、各专业的优势,共同推进清洁能源的有效利用。

防范极端天气引发新能源负荷过重

《21世纪》:你此前提到,我国未来极端气候趋势仍在上升,整个地球都在变得更热,时间跨度“至少未来十年”,那么其对气象服务提出了哪些新的要求?气象服务需要做出哪些新的调整?

许小峰:我用了“至少未来十年”,是偏保守的。按照世界气象组织的预计,这种极端天气气候事件频发的状况将会持续40年。其依据与目前国际制订的温室气体减排目标有关,从目前全球范围实现碳中和的预期目标看,还需要40年左右的时间,在这一时间周期内,极端天气气候事件频发的态势很难扭转。

气候变暖是气候变化的主要特征,但极端天气并不仅是极热或高温,暴雨、暴风雪、极寒、强台风等出现的概率都有可能增加,需要予以足够关注。

从气象服务角度,显然要对可能出现的各类极端天气有所考虑,首先要加强研究,从科学问题入手,分析极端天气发生的机理和规律,这是基础;然后是在业务系统建设中对极端天气的分析预报要特别予以重视,提高监测预测水平;最终还是要及时提供有针对性的服务,根据不同用户需求,及时发布和修订预报服务产品,提醒用户采取措施,加强防范。

《21世纪》:极端气象天气对新能源和电网安全运行的影响日趋增大,请介绍下高温、雾霾、大风、寒潮等对新能源的影响?面对极端天气,在新能源运行上你有什么建议?

许小峰:高温对整个能源供应的影响是比较明显的,从今年夏季发生的持续高温天气所造成的影响就可以看出,高温一方面造成了用电的需求增加,如空调的使用,同时高温还易伴随干旱的发生,用水量的需求增加也会对供电有更大的需求,因而造成西南地区断水、断电的情况发生,对整个能源系统产生较大影响。雾霾会对光照产生直接影响,降低光伏发电的应用效率。寒潮与大风有些类似,寒潮往往会伴随大风天气,风力发电没有风不行,风过大则会产生风电设备的抗风能力问题,是需要注意防范的。

极端天气往往会造成超预期的影响,如高温、低温引发的能源负荷过重,设施抗风能力不足等。在新能源布局建设中,要对这些可能发生的极端事件给与足够考虑,尽可能避免灾害发生。电网运转后也要建立预警系统,及时采取防护措施。

《21世纪》:在“双碳”经济领域,适合气象服务的地方很多。在防灾减灾的预警方面,就更离不开气象服务。请您具体介绍一下,气象服务在防灾减灾中起到了什么作用?

许小峰:气象服务总体上可以分为几类,一是面向管理部门的决策服务,从党中央、国务院到各级政府,面对可能出现的气象灾害要做出综合决策,采取防御措施,这类服务在我们国家做得是非常好的。

如在每年的台风防御中,一旦气象部门发出预警,各级政府都会启动相应的应急预案,积极应对。上世纪80、90年代及更早时期,强台风登陆往往会造成重大人员伤亡,人数会达到几千甚至上万人。但进入21世纪以来,随着我国灾害防御体系建设的完善,每年因台风造成的伤亡人数大幅度降低,取得了显著效益,其中对台风的监测预警能力的提升显然发挥了重要作用。对于其他灾害的监测预警,如寒潮、暴雨、雷电等,也都有了很大进步,防灾减灾效益也是很显著的。

我国气象经济仍处于初级发展阶段

《21世纪》:今年服贸会上,气象经济及其相关内容成为关注热点。在气象服务全球经济与贸易,赋能能源电力、交通运输、航空海洋、节能减排、城市建设等多领域中,中国取得了什么样的成绩与经验?

许小峰:人们对气象经济的关注度确实在提升,这与国家社会经济发展的整体形势是相关的。如上个世纪五十年代,国家的工业体系还很薄弱,农业占有很大比重,当时气象部门提出的工作方针就是要以为农业服务为重点,且农业又是与气象密切相关的产业,受天气气候影响较大,在自然灾害发生时会很脆弱。从那时起,中国建立起了较完整的农业气象服务体系,从农业气象学科的发展、农业气象监测网建设,到针对不同气象条件下有针对性的服务产品研发与服务等,都取得了很显著的效果。

而在最近国务院下发的《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》则提出了“全方位保障生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好,更好满足人民日益增长的美好生活需要,……气象与国民经济各领域深度融合,……气象服务覆盖面和综合效益大幅提升”的要求。

显然,当前气象为社会经济发展的服务面在不断拓宽,甚至很难找到哪个发展领域与气象完全无关,这是气象经济问题提出的大背景。

从实际发展情况来看,无论是国家气象业务部门,还是依托市场发展的气象服务实体,都在针对各领域、各行业的需求,设法提供有针对性的服务产品,在能源电力、交通运输、航空海洋、节能减排、城市建设、金融保险、旅游康养等诸多领域都取得了进展。

其中,为了推进清洁能源有效开发与利用,气象部门与能源部门从2010年开始就组织实施了全国风能资源详查和评价工作,在原有全国2400多个国家气象观测站实现了日照观测,并新建了400多座测风塔,研发建立了中国精细化风能资源模拟分析系统,完成了全国第四次风能资源详查,得到全国水平分辨率1公里、重点地区100米分辨率、垂直方向达120米高度的风能资源图谱,开展了全国1公里分辨率的精细化太阳能资源评估,连续多年发布了《中国风能太阳能资源年景公报》,为全国2000余个风电场和太阳能电站提供了预报服务。

但总体来说,我国气象经济仍处于初级发展阶段。在专项气象服务领域,我国与发达国家还存在差距,需要加大力度推进,政府和市场要发挥各自的优势,共同努力。

《21世纪》:《气象高质量发展纲要(2022-2035年)》指出,要推动气象服务深度融入生产、流通、消费等环节。提升能源开发利用、规划布局、建设运行和调配储运气象服务水平。当前我国气象服务水平如何?

许小峰:我国气象业务的建立就是以做好服务为主要目标,将做好气象服务保障作为气象事业发展的立业之本。应该说我国在气象服务领域已经达到了较高水平,为促进社会经济发展、防灾减灾、满足人民生活各方面需求等做出了重要贡献,与国际同行相比,也处于先进行列,特别是在满足政府科学决策和广大人民群众气象信息获取方面,是很有特色的,得到了国际同行的好评。

这次在纲要中提出了新的要求,我理解无论是与各行业深度融入还是提升服务水平,都涉及到一个精细化、针对性的问题,这是需要进一步发展提升的。随着社会主义市场经济的发展,气象信息服务的领域不断拓宽,需求不断精细,精准度要求也越来越高,对这样的需求变化,目前确实还难以完全满足,有相当差距,需要加快提升。

《21世纪》:中国气象服务协会预计,到2025年,我国气象服务市场规模将达约3000亿元。但面向市场需求的气象数据深度挖掘、解读、应用水平仍有极大提升空间。你认为应该如何提升?

许小峰:目前对气象服务市场规模的估计,都还处于探索阶段。特别是气象这类传统上主要由政府通过公共服务方式满足的领域,服务市场规模如何界定是不太清晰的,由公共服务实现的价值目前尚没有纳入市场规模进行核算。

我们在挖掘气象服务市场潜力方面还做得不够,气象服务的多样性、针对性、精细化等都有待提升,其空间应是很大的,如前面多次提到发展新能源,将会在很大程度上依赖气象服务,有些可以通过公益服务实现,但多数可能会纳入市场范畴。

要解决好以上问题,在法规、政策、标准、机制设计等方面要加强研究和设计,明确哪些服务产品属于公益性的 ,必须由政府部门提供,哪些属于个性化的需求,通过市场可以更好地满足。体制、政策方面的明确界定,可以在操作层面激发活力,使市场主体的目标、任务更加明确,在更加公平的规则下参与竞争,创造力和服务水平都将得到提升,并产生更大效益。

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