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潜心科研 把脉“风光”让发电更“靠谱”
“精于业务、勇于钻研,热衷气象服务事业”,这是内蒙古自治区气象局领导和同事们对李忠的评价,作为自治区气象服务中心主任、正研级高级工程师、内蒙古气象局首席气象专家,他以“精准预报护航能源安全,科技创新驱动绿色转型”为使命,带领团队深耕能源气象服务领域二十余载,用科技力量破解“风”“光”密码。
2005年,内蒙古自治区正迎来清洁能源产业的起步期,风能、太阳能资源开发方兴未艾。彼时,地方新能源气象服务尚处空白,频发的气象灾害让新能源场站面临“靠天吃饭”的困境:强风导致设备故障、低风速引发功率骤降、极端天气威胁电网稳定……同时,风电场的选址、发电效率预测高度依赖经验,气象数据与能源产业的融合步履维艰。李忠敏锐意识到:“气象是新能源产业的‘指南针’,只有精准预测才能让‘风光’资源真正‘风光’起来。”带着“气象服务精准对接能源需求”的信念,他深入风电光伏场站,开启了“气象+能源”融合的探索之路。
李忠带领团队先后到锡林郭勒盟和乌兰察布市开展风电场实地调研,带着第一手的数据,率先在全国范围内开展CMA-MESO模式风能气象服务的本地化应用,建成了风能、太阳能数值预报业务系统,将预报分辨率提升至15分钟、时效延长至240小时,覆盖全区90%以上风光场站,形成自治区独具特色的专业气象服务品牌。
随着全区新能源装机量不断提升,并网消纳成为核心难题。李忠带领团队研发的“风光场站功率预测系统”实现关键突破:采用国网E格式标准,打通了气象数据与电网调度系统的“最后一公里”,让风光场站实现预测数据实时并网,让电网调度员提前掌握新能源出力曲线,大幅提升了电力系统灵活性。同时,每年提供15类2000余期次精细化电网气象服务产品,根据内蒙古电力科学院评估,该服务每年减少电网防灾减灾损失超2100万元。
科研破局,从技术“跟跑”到标准“领跑”
作为全国第一个新能源总装机突破1亿千瓦的省份,内蒙古自治区新能源禀赋优势突出,但大规模风电的高效消纳与电网安全的稳定运行始终存在技术缺口。在了解到行业需求后,李忠带领团队开展了“大规模风电集群特性与多源协调策略研究”,针对中国风电快速发展中面临的弃风限电、并网稳定性等核心问题展开攻关,首创了基于等效风速和风能利用系数分群的大规模风电场集群特性建模方法,构建了高精度的风电出力预测模型,与传统方法相比,该模型显著提升了功率预测精度,为电力系统调度提供了可靠依据,在内蒙古三峡新能源四子王风电有限公司等风电场成功应用,推动了区域风电消纳能力的提升。
在技术落地过程中,李忠发现行业缺乏统一的预报精度评估标准,导致气象服务质量参差不齐。他参与制定的气象行业标准《风电场风速和风电功率预报准确评判方法》,明确了“风速预报准确率评判方法”,成为全国风电场考核气象服务的核心依据。此外,他发明的专利《基于卫星辐射产品的光伏电站太阳辐射短期预报方法》,让“靠天吃饭”的光伏电站实现了“精准算天”,相关技术在新能源场站推广应用后取得了显著效益。
团队引领,破解“沙戈荒”生态与产业双重密码
在内蒙古腾格里、乌兰布和、库布其等沙漠与戈壁交织形成的“沙戈荒”区域,蕴藏着全国最丰富的风光资源,如何在开发新能源的同时做好荒漠化防治,成为横亘在能源转型道路上的一道难题。
李忠深知,一个人的力量是有限的,团队的力量才是无穷的。因此,他积极推进能源气象服务团队建设,开展基于物理知识与机器学习融合模型的沙戈荒风电基地精细化智慧应用服务系统研发,联合高校、企业等12家单位,组建“沙戈荒”新能源基地人工智能气象服务技术创新联合体,依托该联合体成功揭榜内蒙古低碳能源领域科技创新重大示范项目。目前,项目成果已在二连浩特“沙戈荒”新能源基地及周边11个风电、光伏场站试运行,提供“一场一策”精细化功率预测服务。
作为国家重要能源基地,内蒙古肩负着保障能源安全、推动绿色转型的重任。李忠及其团队紧扣自治区“五大任务”,在“沙戈荒”新能源基地人工智能气象服务技术创新联合体的带动下,以气象科技破解新能源发展难题。回顾二十多年科研业务经历,李忠感慨,“我们团队的每项技术积累、每个研究成果都是在国家需求的指引下形成的,这种服务国家和人民所带来的成就感,是长久而持续的。”
从草原风场到光伏蓝海,李忠用二十年坚守诠释了“气象人”的使命,“内蒙古自治区先进工作者”的称号不仅是对其个人成就的肯定,更是对气象科技赋能能源产业发展的深刻注解。“二十年前,我们追着风车跑,为的是让数据更准;今天,我们领着技术跑,为的是让能源更绿。”(作者:高子蕴 高菲)