图1.高温、暴雨过程中单体空调运行特性

图2.极端天气城市供电失衡风险评估框架

电力是城市发展运行最重要的基础能源之一，其供应保障受极端天气气候事件影响严重。随着我国构建以新能源为主体的新型电力系统战略的不断推进，如何应对高比例可再生能源电力系统极端天气供电失衡风险成为亟待解决的技术难题。近年来，北京市科学技术研究院城市系统工程研究所沈春明研究团队依托北京市科技新星计划、北科萌芽计划等项目，提出了高温天气电力负荷预测模型修正方法以及极端天气供电失衡风险评估方法，开发了风险评估与控制优化软件，并开展基础试验分析与应用。

目前，电力系统极端天气风险研究主要聚焦于基础设施、发电能力与效率以及能源资源等方面，主要采用情景构建、风险评估及预测仿真等方法，更多考虑大风（台风/风暴等）、雷电、冰冻等强冲击事件类型，但对极端高温/低温等气温事件下的累积损害研究偏少，考虑电源、电网、负荷、储能多环节联合作用灾害过程的系统性分析还存在不足。

沈春明研究团队积极发挥学科交叉融合优势，在模型方法方面，构建了基于酷热指数和积温修正的电力气象负荷拟合修正方法，修正后的负荷-气象相关性可提高7%以上，提出了结合动力降尺度气候模拟的电力负荷需求预测方法；建立了以极端天气发生可能性、电力供需偏差状态以及状态持续时间为一级指标的供电失衡风险评估方法，考虑了极端天气对“源网荷储”的综合影响，对暴雨、极端高温和低温场景开展半定量评价分析。在试验仿真方面，分析了夏季空调使用行为以及考虑门窗通风的空调制冷能耗与室内热舒适度特性，基于GRA-TOPSIS方法综合评价了不同工况单体空调制冷节能运行策略，并分析了空调预制冷参与电力调峰的潜力及室内舒适度响应特性。在技术工具方面，开发了极端高温城市供电失衡风险评估与控制优化软件，具备实时气象数值模拟与预报、降温负荷影响评估、电力供需风险评估等功能，可实现风险超前预测分析与辅助决策。

目前，该成果的研究团队已申请发明专利2项（已授权1项），发表SCI/EI检索论文3篇（JCR1区、领域TOP期刊1篇），形成专著1部，获软著1项、省部级二等奖1项（牵头完成），并在楼宇级微网场景试验应用。下一阶段，该团队将开展园区/社区级场景模型开发与试验，结合“源”侧可再生能源发电出力不确定性预测以及“荷”侧电动汽车有序充电、车网互动技术（V2G），发挥建筑空调负荷以及储热（冷）可调可控特性，研究更加快速、准确的综合能源系统优化调度解算方法和平台，提升新型电力系统极端天气风险应对能力以及低碳智慧运行水平。

(沈春明 文/图)