全鏈路國產(chǎn)化！電力氣象大模型“璣衡”上線
來源：中國電力報微信公眾號 時間：2026-08-05 08:59
璣衡上線，電力氣象大模型實現(xiàn)全鏈路國產(chǎn)化突破
極端天氣已成為新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的核心挑戰(zhàn)，狂風(fēng)、暴雨、暴雪、覆冰等氣象災(zāi)害極易引發(fā)新能源出力劇烈波動，讓電網(wǎng)調(diào)度面臨常態(tài)化壓力。長期以來，國內(nèi)電力氣象預(yù)測始終受制于三大核心瓶頸：海外算力存在安全隱患、通用大模型場景適配性不足、傳統(tǒng)預(yù)報模式精度滯后，行業(yè)智能化、自主化轉(zhuǎn)型亟須突破性解決方案。
近日，由中國電力科學(xué)研究院有限公司（以下簡稱“中國電科院”）、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、海光信息技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“海光信息”）聯(lián)合攻堅研發(fā)的行業(yè)首款訓(xùn)練、推理、業(yè)務(wù)部署全鏈路國產(chǎn)化電力氣象專用大模型“璣衡”正式常態(tài)化上線運行。該模型精準(zhǔn)破解傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報低效、通用AI適配性差、底層算力“桎梏”三大行業(yè)難題，使超70%新能源場站功率預(yù)測精度提升，為能源垂直領(lǐng)域大模型自主創(chuàng)新打造了可復(fù)制、可推廣的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同標(biāo)桿。
（行業(yè)首個電力氣象大模型“璣衡”發(fā)布。）
三重技術(shù)桎梏，制約電力氣象智能化升級
《可再生能源發(fā)展“十五五”規(guī)劃》明確了新型電力系統(tǒng)智能化、精細(xì)化、自主化的發(fā)展方向，自主可控已成為行業(yè)發(fā)展核心航向。
隨著我國新能源裝機規(guī)模持續(xù)擴容，極端天氣對電力系統(tǒng)電源、電網(wǎng)、負(fù)荷全環(huán)節(jié)的影響深度、廣度持續(xù)提升，氣象擾動從偶發(fā)風(fēng)險轉(zhuǎn)變?yōu)橛绊戨娏┬杵胶獾年P(guān)鍵變量。電力氣象預(yù)報的微小偏差都會被逐級放大，僅每秒1米的風(fēng)速誤差，就可能引發(fā)千萬千瓦級功率失衡，加劇電力保供與新能源消納矛盾。傳統(tǒng)通用氣象服務(wù)模式難以適配電網(wǎng)微尺度、高精度、全鏈條的調(diào)度決策需求，打造專業(yè)化、定制化、自主化的電力氣象保障體系迫在眉睫。
當(dāng)前我國傳統(tǒng)電力氣象體系存在三大突出短板，嚴(yán)重制約行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
其一，傳統(tǒng)預(yù)報模式時效性、精細(xì)度不足。
新型電力系統(tǒng)對臺風(fēng)、寒潮、強對流、線路覆冰等極端天氣預(yù)報提出嚴(yán)苛要求，但傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報（NWP）計算耗時長、資源能耗高、更新頻次低，無法支撐電網(wǎng)分鐘級、場站級精細(xì)化調(diào)度，難以捕捉局部微氣象瞬息變化，持續(xù)加重電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻壓力。
其二，通用大模型缺乏電力領(lǐng)域?qū)龠m配能力。
“公共氣象服務(wù)與電力生產(chǎn)實際需求存在差距?！敝袊娏茖W(xué)研究院有限公司新能源所總工程師黃越輝認(rèn)為，其對電力設(shè)備所處位置的觀測代表性不足；無法滿足電力生產(chǎn)的定時、定點、定量的需求；電力生產(chǎn)所需的關(guān)鍵氣象要素缺失。
通俗而言，通用模型存在明顯的場景適配短板，缺少輸電線路、新能源場站專屬數(shù)據(jù)集，空間分辨率不達(dá)標(biāo)，對覆冰、強對流、臺風(fēng)等電力高影響災(zāi)害刻畫失真，輸出結(jié)果無法直接對接電網(wǎng)調(diào)度平臺，難以支撐場站級差異化、精細(xì)化應(yīng)用。如同制式成衣無法適配個性化身形需求。
其三是底層核心算力高度依賴境外供給，產(chǎn)業(yè)鏈暗藏難以規(guī)避的安全暗礁。
業(yè)內(nèi)專家指出，未來電力氣象智能預(yù)報發(fā)展，需聚焦差異化預(yù)報體系構(gòu)建、全生命周期技術(shù)建設(shè)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化落地三大核心方向，全面推進自主化、智能化升級。
三方協(xié)同攻堅，構(gòu)建“場景+算法+算力”國產(chǎn)化創(chuàng)新體系
立足新型電力系統(tǒng)建設(shè)剛需，“璣衡”電力氣象大模型應(yīng)運而生。模型名稱取自上古天文觀象儀器“璇璣玉衡”，寓意以自主算力精準(zhǔn)勘測風(fēng)云變幻，以硬核核心技術(shù)守護電網(wǎng)安全穩(wěn)定，成為能源氣象賽道科技自立自強的重要支撐。
項目構(gòu)建起中國電科院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、海光信息三位一體的產(chǎn)學(xué)研攻堅體系，形成“產(chǎn)業(yè)場景牽引、前沿算法攻堅、國產(chǎn)算力筑基”的完整創(chuàng)新閉環(huán)，打通從業(yè)務(wù)需求、技術(shù)研發(fā)到落地應(yīng)用的全流程鏈路。三方各司其職、深度耦合，協(xié)同攻克多項行業(yè)核心技術(shù)難題。
中國電科院作為項目牽頭單位，深耕電力氣象領(lǐng)域數(shù)十年，積淀了深厚的行業(yè)技術(shù)與實踐經(jīng)驗。團隊整合全國數(shù)千座新能源場站實測數(shù)據(jù)、輸電線路氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)及歷年氣象災(zāi)害案例，明確電網(wǎng)調(diào)度、設(shè)備運檢、新能源并網(wǎng)全鏈條業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)與校驗規(guī)范，牽頭模型研發(fā)與迭代優(yōu)化，精準(zhǔn)修正算法與電網(wǎng)實際業(yè)務(wù)的適配偏差，徹底解決AI技術(shù)與電力產(chǎn)業(yè)場景脫節(jié)的行業(yè)痛點。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)揮數(shù)理與人工智能交叉學(xué)科優(yōu)勢，優(yōu)化模型架構(gòu)與算法，團隊首創(chuàng)“全球—全國—省域”三級嵌套預(yù)報架構(gòu)，通過“知識—結(jié)構(gòu)—參數(shù)”逐級傳遞，將省域模型空間分辨率提升至3*3公里，實現(xiàn)場站級精準(zhǔn)氣象預(yù)報。
同時，針對性優(yōu)化注意力機制與多目標(biāo)損失函數(shù)，自研多源數(shù)據(jù)同化算法，融合地面測站、場站傳感器等多維觀測數(shù)據(jù)，在精細(xì)化出力預(yù)估、極端氣象精準(zhǔn)識別領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵突破。電力場景適配的損失函數(shù)加持，有效解決了通用模型“預(yù)報趨同、極端失準(zhǔn)”的通病，讓AI氣象預(yù)測深度適配電網(wǎng)運行邏輯，提升了10余類電網(wǎng)高影響天氣的預(yù)警預(yù)報能力。
海光信息為模型提供全流程國產(chǎn)化算力底座，筑牢自主可控根基。項目依托國產(chǎn)DCU-3G人工智能算力平臺，全面承載數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)同化、模型訓(xùn)練、線上推理等全環(huán)節(jié)國產(chǎn)化作業(yè)。研發(fā)團隊針對氣象高分辨率網(wǎng)格計算特性，優(yōu)化存算傳協(xié)同架構(gòu)，深度適配、定制調(diào)優(yōu)主流深度學(xué)習(xí)框架，實現(xiàn)預(yù)報運算效率百倍躍升，徹底擺脫境外算力依賴，真正達(dá)成電力氣象大模型全鏈路自主可控。
（“璣衡”電力氣象大模型研發(fā)團隊與核心優(yōu)勢。）
海光DCU-3G可完美適配PyTorch、TensorFlow等主流框架，大幅降低研發(fā)落地門檻。依托其高密度算力與算子層級優(yōu)化能力，單張DCU卡即可在1分鐘內(nèi)完成未來10天全球氣象預(yù)報，效率較傳統(tǒng)數(shù)值模式提升百倍，為電網(wǎng)高頻次、高精度氣象預(yù)報提供強勁算力支撐。
實戰(zhàn)成效亮眼，樹立國產(chǎn)垂直AI創(chuàng)新樣板
依托三方協(xié)同創(chuàng)新矩陣，“璣衡”走完“需求倒逼研發(fā)—數(shù)算雙向迭代—現(xiàn)場實戰(zhàn)打磨”的完整閉環(huán)，從實驗室技術(shù)成果蛻變?yōu)槿找怪凳仉娋W(wǎng)的氣象哨兵。
“璣衡”的落地效果驗證了“業(yè)務(wù)牽引—算法攻關(guān)—算力基座”三方協(xié)同模式的成功。在預(yù)報性能上，其未來10天的風(fēng)速預(yù)報誤差與國際主流模型基本相當(dāng)，近地面溫度預(yù)報在所有參評模型中達(dá)到最優(yōu)。
全國多區(qū)域電網(wǎng)實景測試佐證，模型綜合預(yù)報精度對標(biāo)國際頂尖氣象AI模型，多項細(xì)分場景指標(biāo)實現(xiàn)領(lǐng)跑；超70%新能源場站發(fā)電預(yù)測精度顯著提升，可提前預(yù)判強對流、暴雪、線路覆冰等災(zāi)害，為電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)整、設(shè)備檢修、應(yīng)急處置預(yù)留充足緩沖窗口。當(dāng)前模型已接入多省電力調(diào)度平臺7*24小時常態(tài)化運行，整套技術(shù)方案、硬件配套、運維流程成熟完備，具備全國范圍規(guī)?；茝V的完整條件。
持續(xù)迭代升級，賦能能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
立足新型電力系統(tǒng)建設(shè)與能源科技自立自強的時代背景，三方將持續(xù)深化長效產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作，持續(xù)迭代優(yōu)化“璣衡”模型功能與性能，不斷打磨電力氣象智能化觀測、預(yù)報、預(yù)警能力。
“璣衡”全鏈路國產(chǎn)化電力氣象大模型的常態(tài)化落地，既是電力氣象領(lǐng)域智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵突破，也是我國能源垂直AI賽道依托產(chǎn)學(xué)研協(xié)同實現(xiàn)自主創(chuàng)新的典型范例。其創(chuàng)新構(gòu)建的“場景+算法+算力”一體化落地范式，成功打破海外技術(shù)壁壘與通用模型落地困境，打通了垂直行業(yè)大模型自主研發(fā)、實戰(zhàn)應(yīng)用、規(guī)模化推廣的完整鏈路。
未來，隨著技術(shù)持續(xù)迭代、應(yīng)用場景不斷拓展、創(chuàng)新模式持續(xù)復(fù)制推廣，“璣衡”將持續(xù)釋放國產(chǎn)AI技術(shù)賦能價值，夯實新型電力系統(tǒng)安全、高效、智能運行的堅實根基，助力我國能源產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級、“雙碳”目標(biāo)縱深落地，全方位賦能能源領(lǐng)域科技自立自強高質(zhì)量發(fā)展大局。（穆述）
實習(xí)編輯：王雪聰
