随着新型电力系统加速迭代、新能源场站规模化布局,精细化气象环境监测与预判预警,已成为变电站、光伏电站、风电场安全运行、智能调度、高效运维的核心支撑。针对常规气象预报精度低、传统监测设备响应慢、局部微气象捕捉难等行业痛点,浙江大学湖州研究院量子感知与智能系统研究中心依托单光子激光雷达与量子精密测量技术,推出量子微气象站,以量子级高精度感知能力破解传统监测瓶颈,为电力、能源智慧运维筑牢环境监测底座。

锚定痛点,补齐气象监测短板
光伏电站、风电场、变电站多坐落于地形复杂、气候多变区域,局部微气象突发性强、波动频次高,传统监测模式难以适配智慧运维需求。广域气象预报精细化不足,无法覆盖场站局部小气候特征,极端天气预警存在滞后性;传统监测设备探测距离有限、灵敏度不足,难以捕捉短时水汽波动、微量气体泄漏等隐性环境风险;同时,传统监测多为设备独立部署、数据联动性不足,难以形成一体化气象研判体系,制约场站调度运维、风险防控的精准度。量子微气象站针对性解决传统监测 “测不远、测不准、响应慢、适配弱” 四大难题,推动气象监测从粗放预测迈向量子级精准感知。
技术破局,重构气象监测标杆
区别于传统气象探测设备,量子微气象站的核心突破在于单光子激光雷达技术在电力微气象场景的工程化落地,依托单光子超高灵敏信号捕捉能力,设备可捕捉极微弱单光子信号,凭借超高信噪比优势,在低能耗状态下完成远距离、高精度探测,有效抵御雨、雾、霾、大风等复杂天气干扰,保障恶劣工况下气象数据稳定输出。目前发布四款光量子雷达,能够针对不同环境监测需求实现精准突破:
水汽监测雷达:秒级捕捉水汽突变,助力极端天气预警;
碳监测雷达:聚焦“双碳”目标,精准监测二氧化碳浓度,为碳排放核算提供支撑;
甲烷监测雷达:对甲烷泄漏实现秒级响应与远距探测,守卫安全;
灰霾风场监测雷达:可对灰霾、风场进行实时监测与绘制。
场景定制,解锁精细运维优势
区别于传统广域粗放式气象预报,量子微气象站聚焦场站周边 10 公里核心区域,开展专属局部精细化气象监测,高度适配变电站、光伏电站、风电场等场景,形成差异化监测优势。
局部精准监测:采用优于常规气象探测的高精度大气参数探测技术,精准捕捉场站局部微气象变化,为精准预测提供可靠数据支撑。
全维度指标覆盖:一站式覆盖风速、温湿度、气压、颗粒物、温室气体等核心气象与环境指标,全面匹配电力场站气象评估、运维调度、风险防控需求。
数模深度融合:采用“数据+模型”融合方式,将高精度实测数据与气象模型深度结合,通过数据赋能模型实现预测优化,技术协同性强、预测更可靠。
补位广域监测:作为广域气象预报的精细化补充,局部气象辅助预测针对性补齐监测短板,以实测高精度数据为核心支撑,大幅提升局部气象精准预测效果。
全域落地,释放多维增效价值
依托高精度、快响应、强适配的气象监测能力,量子微气象站全面适配变电站、光伏电站、风电场、工业园区等场景,实现安全、增效、低碳多重价值。
变电站:多雷达协同监测场站气象与环境变化,秒级捕捉水汽突变、快速响应甲烷泄漏风险,实时测绘风场与灰霾分布,有效防范设备凝露、污闪等气象诱发隐患,保障电网节点稳定运行。
光伏电站:秒级感知水汽、气象突变,精准预警极端天气风险,同步远距离监测风场、颗粒物与灰霾变化,规避气象因素影响发电效率,提升发电预测与场站运维精准度
风电场:超12公里高精度风场探测,可精准开展风资源评估,为机组偏航调度、载荷优化、极端天气防护提供实时气象数据,提升发电效益、优化运维策略。
工业园区:高精度碳监测与远距离气体溯源能力,可精准监测场站碳排放、排查气体泄漏隐患,为新能源场站绿色运维、双碳精准管控提供数据支撑。
量子微气象站依托前沿量子科技,重构电力、能源行业精细化气象监测模式,为变电站、光伏、风电等新能源设施装上“量子感知大脑”。通过高精度局部气象监测、秒级风险预警与全维度环境数据分析,有效补齐传统监测短板,精准支撑气象预警、智能调度、安全运维与低碳管控,助力电力、能源行业智能化、绿色化升级。未来,浙江大学湖州研究院将持续迭代量子精密测量技术,深耕能源、电力场景需求,以量子精密感知技术补齐电力场站微气象监测短板,为新型电力系统安全运维、高效发电、低碳管控持续赋能。

