氣象信息化技術(shù)怎樣在能源變革中大展身手？
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2019-05-24
核心提示：
氣象信息化技術(shù)怎樣在能源變革中大展身手？
自2015年電改9號文發(fā)布，至今已有4年時間，新一輪電力體制改革不斷向前推進并取得了一定的成效，特別是給予了清潔能源消納充分的市場環(huán)境。首先，電改優(yōu)先消納清潔能源制度框架的建立、允許保障性收購外的清潔能源電量參與市場交易等措施有力促進了清潔能源有效消納。其次，售電市場、增量配電放開以及分散式電源、儲能、智能微電網(wǎng)等新模式，為清潔能源發(fā)展與利用拓寬道路。從數(shù)據(jù)上看，2018年我國棄風、棄光率有所下降，風電紅色預警區(qū)域有所減少，新能源發(fā)電形式明顯好轉(zhuǎn)。
同時，電網(wǎng)調(diào)度作為電力系統(tǒng)的核心部門，對整個電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行起到了極其重要的作用。在大多數(shù)人的意識里，電網(wǎng)調(diào)度部門重點關(guān)注的是電網(wǎng)的網(wǎng)架優(yōu)化、安全運行、可靠供電、涉網(wǎng)安全評級等問題，但隨著新能源的大規(guī)模并網(wǎng)和持續(xù)發(fā)展，新能源消納、現(xiàn)貨市場、電力電量平衡等越來越多地出現(xiàn)在調(diào)度工作人員的腦海中，而隨之帶來的氣象信息化技術(shù)受到了前所未有的重視。
在全球應(yīng)對氣候變化和我國新能源快速發(fā)展的背景下，氣象與風能、太陽能等可再生能源的發(fā)展日益密切。與常規(guī)電源相比，風電場、光伏電站的輸出功率受人為因素干預較小，幾乎完全由自然界的風速大小和太陽輻射強弱決定，因此對氣象信息的全面掌握至關(guān)重要，而且，大規(guī)模的風電與光伏發(fā)電開發(fā)也帶來氣象技術(shù)的發(fā)展。一般來說，氣象信息化技術(shù)從時間維度包括氣象預測、氣象實時感知和氣象后評估技術(shù)，代表著事前的預測、事中的感知和事后的評估三個維度。
事前預測—精度提升促進新能源消納
新能源的功率預測就是事前預測的重要體現(xiàn)，而功率預測的前提就是氣象預測。從2019年初西北地區(qū)發(fā)布的新版“兩個細則”來看，對場站的考核力度更大，因而對功率預測的精度要求更嚴格，在這樣的情況下，可以說做好氣象預測，功率預測便成功了一大半。目前，各級電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)逐步加大了對新能源功率預測精度的技術(shù)投入和管理力度，也正在研究如何將新能源預測結(jié)果最大程度地納入到發(fā)電計劃中，進而促進新能源的消納，解決棄風棄光問題。
事中感知—提升數(shù)據(jù)質(zhì)量
目前氣象信息的實測數(shù)據(jù)來源于新能源場站的(風電)測風塔、(光伏)輻照儀監(jiān)測數(shù)據(jù)，由于這些數(shù)據(jù)受到場站建設(shè)周期、采集設(shè)備、通道和后期運維等因素的影響，數(shù)據(jù)質(zhì)量并不高，這不僅對新能源消納、場站上傳到調(diào)度數(shù)據(jù)的精準度、場站考核、經(jīng)濟效益有很大的影響，而且對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、調(diào)峰調(diào)頻、規(guī)劃指導帶來很大偏差。因此，保障這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量，對新能源消納、電網(wǎng)甚至整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定都大有裨益。
一般可通過風光資源的監(jiān)測、數(shù)據(jù)審核與訂正、統(tǒng)計分析、評價與考核等完成風光資源數(shù)據(jù)整治，進而提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。目前電網(wǎng)公司已針對這個問題，加大了對場站實測氣象數(shù)據(jù)的整治，并圍繞著采集設(shè)備、通道、運維等管理手段和控制與治理專業(yè)技術(shù)手段來提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。
事后評估—資源回算提供數(shù)據(jù)支撐
風能資源通過風速大小體現(xiàn)，光伏資源通過輻照照度體現(xiàn)。風速是氣壓不平衡下空間橫向氣壓差的結(jié)果，是太陽輻射下的間接能源，因而受季節(jié)、經(jīng)緯度位置、洋流、地形、地貌等多重因素影響;而輻照強度主要受季節(jié)、經(jīng)緯度位置和云層等因素影響，這些動態(tài)因素導致很難全面掌握風能資源和光伏資源的波動特性。鑒于此，電網(wǎng)公司提出了數(shù)值模擬技術(shù)，該技術(shù)可以將實測氣象數(shù)據(jù)回退30年，利用數(shù)值模擬建立虛擬氣象數(shù)據(jù)庫，用來評估風、光資源歷史水平，為中長期預測和電網(wǎng)運行消納分析提供強有力的數(shù)據(jù)支持。
國能日新作為新能源大數(shù)據(jù)服務(wù)提供商，目前已為國家電網(wǎng)多家省級公司和地市公司建立技術(shù)支持系統(tǒng)，為電網(wǎng)公司的事前預測精度提升、事中感知數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、事后評估資源回算提供精準的數(shù)據(jù)評估、治理與分析服務(wù)。運用先進的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對“全省網(wǎng)-市網(wǎng)-升壓站”進行多維度區(qū)域功率預測數(shù)據(jù)建模，為調(diào)度部門制定合理優(yōu)化調(diào)度策略提供依據(jù);通過對采集的數(shù)據(jù)進行分析判斷，制定數(shù)據(jù)識別和治理方法，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量;通過量化分析棄風棄光電量和原因，針對不同的原因提出應(yīng)對措施，提升電網(wǎng)新能源消納水平。
通過以上三個維度的概述，可知氣象信息化技術(shù)在電網(wǎng)運行、新能源消納及電力改革中扮演了非常重要的角色，豐富了調(diào)度對新能源發(fā)電的預測、感知和評價手段，提升了新能源電站的管理水平，為新能源的快速發(fā)展提供有效支撐。