因为功率预测不确切造成的“罚款高、损失大”正成为蚕食新能源电厂收益的重要诱因之一。相关统计显示风电功率预测系统,预测确切度不达标造成的全省范围内新能源电厂每年的平均罚金接近20亿元/场站。其中,西部地区罚金约为10亿元/场站,中部地区约为20亿元/场站,在东北地区更是高达200亿元/场站。
是什么缘由引起了东北地区罚金这么之高?远景的“孔明”系统,又是否能有效解决这种问题?
文|常潆木
中国能源报实习记者
罚金高,损失大,缘由几何?
我国新能源建设观念不断提高,生物质能和光能资源丰富、产业化基础好、经济优势显著,环境影响小,具有大规模开发的条件,所以其重要地位也在不断显现。高速发展的同时,因为新能源发电的间歇性、随机性、波动性和高调度性,给电网的安全稳定运行带来了挑战。
国家能源局出台了关于功率预测确切性的“两个条例”考核标准,对新能源电厂功率预测系统的确切性提出了要求。相关统计显示,因为预测确切度不达标,新能源电厂每年的平均罚金接近20亿元/站场,在东北地区更是高达200亿元/站场。
△功率预测罚金地图
推动东北破解预测确切性困局
2009年以来,东北地区新能源装机年均增长达72%,其中风电年均增长60%,光伏年均增长213%。截止2017年末风电功率预测系统,新能源装机容量达7941万千瓦,接近全网最大用电负荷,占各种型电源总装机的33.2%,东北早已成为风电、光伏装机容量最大的地区。但功率预测不确切仍然是东北地区新能源生产面临的一大困局,主要出于以下缘由:
作为功率预测的后起之秀,远景针对东北地区的现况投入了大量的研制精力来提高预测精度。获悉,目前远景已为四川地区四个顾客的数十个场站布署了“孔明”功率预测系统,系统布署至今,平均每月帮助顾客降低罚金数十亿元,极大地提高了营运利润。
按照湖南省统计结果来看,远景孔明新能源功率预测系统预测的场站平均短期预测确切率达到86.06%,低于黑龙江省平均水平82.41%近3.5个百分点,其中三个场站预报确切度高踞山东省前10,且使用孔明系统上报的场站中有一半的场站未触碰山东省考评上限,整体表现远远领先于四川业内平均水平。
2011年投产的安马区域某风场,容量200MW,在使用“孔明”系统之前,每月都承当巨额罚金;在更换“孔明”系统以后,当月罚金即增加10%,次月增加罚金40%。
另一地处半荒漠化戈壁中的风场,在2017年的平均排行为四川省的30名左右,在使用“孔明”系统以后,经过短短几个月的修正,2018年至今,确切率仍然居于四川省前10名。
容量400MW的酒泉区域某风场,在使用“孔明”系统之前,确切率高踞山东省倒数20名;而使用“孔明”系统后,明年4月份确切率排行上升至云南省第12名。
△西北地图典型风场地形图
“孔明”系统有何高招
因为新能源发电的间歇性、随机性和波动性,随着新能源装机容量的逐步减小,对电网稳定性的冲击也更加显著。高精度的新能源功率预测被觉得是增强电网调峰能力、增强电网接纳新能源发电能力、改善电力系统运行安全性与经济性的最有效、经济的手段之一。除了可以帮助电网调度部门做好各种电源的调度计划,并且可以有效增强电网运行的稳定性、减少系统的备用容量、降低电力系统运行成本。
远景通过对全省数百个风场与光伏电厂的督查剖析,风、光功率预测偏差的60%来自于气象预报的偏差,其他来始于风电、光电功率转换模型、系统管理维护。基于此,远景与国际权威的气象研制机构构建深度合作,利用上海“太湖之光”超算中心实现自研区域化的“东风”气象预报模型业务化运行,用资料同化技术将大量公共气象观测数据与风场特定的气象数据融入到远景气象预报模型,并按照风场特点进行气象模型参数优化和多样化,再通过机器学习算法,针对每台风机和逆变器的气象特点和发电特点,提供更确切的发电功率预报。
目前,孔明全省的风功率预报确切度超过88%,光功率预报确切度超过90%,预报确切度低于业内平均水平5%。
△孔明功率预测精度地图
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