张北地区的新能源场站80%以上分布在偏远山区，这种复杂地形对于新能源功率预测是个巨大挑战。

“山区的气候更加多变，突然的降雪、降雨、降温，都会对新能源发电产生巨大影响。比如冬季张北经常有极寒天气，气温降至零下30摄氏度以下，风机就面临被冻住的风险。”王铮说，在张北地区做新能源功率预测模型必须把复杂地形的气候影响考虑进去，不能简单地照搬平原地区的模型。

经过反复研究，电力气象团队攻克了考虑场站局地效应的新能源资源集合预报技术，研发了国内首套面向复杂地形条件的新能源资源集合预报系统，集合预报成员40个，最高空间分辨率从5000米精细化到30米，风速、辐照度波动区间覆盖率达到80%以上。

与风电相比，光伏发电的功率曲线具有很强的周期性，理论上每天都能形成一个馒头型的发电曲线。但是，每当一片云飘过，光伏板的发电效率就能从80%降至20%。追云，成为王勃和团队成员重点考虑的问题。

“公共气象预报缺乏对云团移动的预报，这需要我们自己想办法。”王勃说，在数据缺失的情况下，他们借助高空拍摄的卫星云图和设置在地面的全天空成像仪拍摄的地面云图展开分析，通过对比海量的云图照片，推断未来云团的演化轨迹，判断是否会对电站进行遮挡，以及形成遮挡以后，光伏电站的功率会波动多少。

最终，电力气象团队创新提出了基于云观测图像的云团动态特征提取方法，建立了云团运动模式辨识模型，解决了光伏电站上空云团生消、位移等复杂运动模式的准确识别难题。

研究期间，团队突破了新能源概率预测、分钟级光伏预测、发电计划动态校正、快速响应控制等关键技术，在保障可靠供电的同时，大幅提升了首都绿电供应能力。2019~2021年，华北电网年均新增新能源电量163.7亿千瓦时（增长率36%），项目研发系列产品已应用于华北、冀北、山东、山西、江苏等15个省级、区域电网，支撑新能源高效消纳。

2022年，“提升首都绿电供应能力的新能源精准预测与智能调控关键技术及应用”项目荣获中国可再生能源学会科学技术进步奖一等奖。

北京冬奥会期间，“张北的风点亮北京的灯”成为美谈，北京冬奥场馆也实现了奥运史上首次100%使用绿色电力。

智慧升级，电力保供更可靠

近年来，受全球变暖影响，极端天气频繁发生。

《全球气候状况报告（2022）》显示，2022年，全球气象灾害多发频发，主要表现为北半球夏季高温干旱以及全球区域性暴雨洪涝灾害。

气候变化是制约新能源发展的重要因素，随着新能源的快速发展以及需求侧气象关联性负荷的增长，电力系统生产运行与气象条件的联系更加紧密，进一步提高新能源预测精度尤为重要。