“光能智测”太阳能预测技术——融合WRF-Solar与多源数据的短-中长期预报（从环境搭建、模式编译、物理方案配置，到卫星遥感AOD数据同化应用、地面观测验证、机器学习后处理空间降尺度及不确定性分析）

在全球能源体系加速转型、可再生能源大规模并网的背景下，太阳能发电的间歇性与波动性对电力系统安全稳定运行构成重大挑战。提升太阳能资源预测的精度与时效性，已成为支撑新型电力系统建设、保障国家能源安全的关键环节。我国地域广阔、大气环境复杂，高气溶胶、多云、沙尘及复杂地形等因素显著影响太阳辐射传输过程，使得通用预报模型在本地应用中常出现系统性偏差。对此，《气象高质量发展纲要（2022–2035年）》《新型电力系统发展蓝皮书》等国家文件均明确提出，要“提升新能源功率预测能力”“强化气象服务对能源调度的支撑作用”“推动数值天气预报与人工智能技术融合创新”。

紧密围绕这一国家急需，以WRF-Solar数值模式为核心平台，系统介绍从环境搭建、模式编译、物理方案配置，到卫星遥感AOD数据同化应用、地面观测验证、机器学习后处理空间降尺度及不确定性分析的完整技术流程。课程特别聚焦中国区域典型气象条件，通过真实个例，指导学员开展本地化参数调优与预报性能评估。同时，介绍AI方法在辐射空间降尺度和地形误差修正中的实用路径，并前瞻性探讨太阳能中长期预测大模型等新兴技术的发展趋势，帮助科研人员建立“物理机制为基础、数据驱动为补充物理模型和机器学习融合”的科学建模思维。具备独立运行WRF-Solar、开展高精度太阳能短期至中长期预测实验的能力，可直接服务于科研项目、能源气象业务及电网调度支持等国家关键应用场景，切实推动自主可控的新能源预报能力建设。

专题一、双碳目标与新型电力系统下的太阳能预测——国家战略、核心挑战与技术路径

1.国家能源转型战略与太阳能预测的战略定位

2.太阳能预测面临的核心科学与工程挑战

3.高精度太阳能预测的技术路径与发展趋势

专题二、Linux系统和WRF-Solar模式所需要的基础软件安装

1.VMware虚拟机、Centos7系统安装指引；

2.Intel Fortran编译器如何安装？

3.Netcdf库如何安装？

4.MPICH如何安装？

5.NCL作图软件如何安装？

专题三、国内外常用的太阳辐射预报方法以及太阳能预报经典文献理解

1.国外常用太阳辐射预报方法有哪些；

2.国内太阳辐射预报的代表性工作有哪些？

3.带领学员理解2-3篇国外引用率较高的太阳能预报文献

专题四、WRF-Solar模式安装和初步个例运行

1.WRF-Solar模式如何安装？

2.模拟区域设置软件WRFDomainWizard如何使用？

3.参数化方案如何选取？

4.高时间分辨率的太阳辐射预报如何实现？

5.不考虑气溶胶AOD的模拟个例如何运行？

专题五、太阳辐射预报的关键技术研发及应用

1.基于多源气象观测资料同化的辐射模拟改进方法；

2.不同初始场云微物理量差异对辐射模拟的影响；

3.“分光谱”辐射预报、“直散分离”辐射预报、辐射预报产品订正等关键技术；

4.常用太阳辐射短临预报方法

专题六、WRF-Solar与WRF的融合版本模式安装和个例运行

1.WRF4.3如何安装？

2.基于WRFv4.3模式不考虑气溶胶AOD的个例如何运行？

专题七、WRF-Solar模式介绍及在中国地区的应用

1.WRF-Solar模式基本理论框架和原理是什么？

2.WRF-Solar模式中气溶胶-云-辐射互反馈如何实现？

3.WRF-Solar模式在中国地区的初步应用有哪些？

4.中国不同地区气溶胶对辐射模拟的影响如何？

专题八、WRF-SOLAR模式自动运行及卫星遥感AOD的本地化应用

1.WRF-Solar模式自动运行和后处理如何实现？

2.与辐射相关的多种变量如何提取？

3.WRF-Solar模式所需的卫星遥感气溶胶AOD资料如何制作；

4.卫星遥感气溶胶AOD资料在WRF-Solar模式中如何应用？

专题九、太阳能中长期预测方法

1.太阳能中长期预测需求及挑战有哪些？

2.太阳能中长期预测最新进展如何？

3.基于CMIP6和DPEC排放清单的专业级太阳能中长期预测方法简介

专题十、极端天气气候对太阳能资源的影响

1.太阳能中长期预测数据集和应用场景简介；

2.如何评估极端高温对双碳目标情景光伏发电潜力的影响？

3.如何定量评估和预测高速公路光伏发电潜力？