導語：風起風車舞，日出光電生。擁有“世界風口”之稱的甘肅省，近年來借助中長期、現(xiàn)貨和輔助服務市場破解了“棄風棄光”的頑疾。尤其是風電方面，隨著國內(nèi)首套風電中長期功率預測系統(tǒng)在甘肅省的成功實踐，使風電中長期功率曲線與現(xiàn)貨市場更好地銜接，為提高風電消納又打開了一扇大門。

 

　　隨著電改的不斷深入，電力市場化交易已成為促進新能源消納的重要突破口。

 

 

　　在甘肅，2021年5月1日正式開展了現(xiàn)貨雙邊市場長周期結(jié)算試運行工作，將新能源發(fā)電中長期與現(xiàn)貨市場高度關聯(lián)，對新能源的預測尺度和準確率提出更高的要求。特別對于風電出力的中長期預測，月度發(fā)電量和0-45天逐小時發(fā)電量精細化預測，已成為風電更好的參與電力市場的迫切需要。

 

　　基于此，國家電網(wǎng)甘肅省電力公司（下稱“國網(wǎng)甘肅電力”）正高級工程師韓自奮博士意識到中長期功率預測對于優(yōu)化電網(wǎng)運行方式、促進新能源消納意義重大，帶領團隊經(jīng)過三年多的調(diào)研和研究，提出了中長期0-45天風電功率預測技術思路，并聯(lián)合新疆金風科技股份有限公司（下稱“金風科技”）、華能酒泉風電公司、甘肅省氣象局和有關科研院校開發(fā)出國內(nèi)首套風電中長期功率預測系統(tǒng)。

 

　　韓自奮表示：“目前國內(nèi)多用成熟的氣候模式進行中長期預報，但由于氣候模式開發(fā)時多側(cè)重于月、季的平均預報，對于電量交易從時間和空間的分辨率上遠不能滿足當前可再生發(fā)電業(yè)務的需求。針對風電行業(yè)需求，我們希望通過多模式集成、統(tǒng)計降尺度、算法優(yōu)化等方法建了高精度的中長期預報，滿足甘肅新能源調(diào)度交易的要求。”

 

　　在技術研發(fā)過程中，金風科技一方面聯(lián)合氣象局及相關科研院校進行了氣候模式和中尺度模式耦合研究，形成了精細化的0-45天逐小時氣象預報，并通過0-45天逐小時發(fā)電量預測模型優(yōu)化，提高8-45天預報準確率；另一方面聯(lián)合華能酒泉風電公司，開發(fā)中長期預測系統(tǒng)中長期功率預測、中長期風速預測、中長期發(fā)電量預測等功能模塊。

 

　　在上述各方的共同努力下，研究團隊通過多模式集成、統(tǒng)計降尺度、算法優(yōu)化等方法大幅提高中長期預報精度，并創(chuàng)建了“歷史數(shù)據(jù)驅(qū)動+大周期氣象數(shù)據(jù)+機組檢修數(shù)據(jù)驅(qū)動模型”的中長期預測模式，并對模型不斷優(yōu)化、反復測試。

 

 

　　2019年11月30日，國內(nèi)首套風電中長期功率預測系統(tǒng)在甘肅瓜州20萬千瓦風電場成功上線。2020年，應用了風電中長期功率預測系統(tǒng)的風電場平均月度預測發(fā)電量準確率達到了93%，0-45天大風出力過程準確率預測達到了70%以上。相比傳統(tǒng)氣候模式，月度預測發(fā)電量準確率提升8個百分點，0-45天大風出力過程準確率預測提升20個百分點。

 

　　作為國內(nèi)首創(chuàng)的中長期預測模式，在甘肅成功實踐的風電中長期功率預測系統(tǒng)既可以滿足電網(wǎng)對于波動性和間歇性風電的更優(yōu)調(diào)度，提升電網(wǎng)對風電的消納水平，還可以支撐風電場的電力交易輔助決策，使風電出力與用電負荷更好的匹配。

 

　　未來，在實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”目標的過程中，風電中長期功率預測作為大規(guī)模、高比例發(fā)展新能源的關鍵技術之一，將進一步助力風電的高質(zhì)量發(fā)展，為全國提供更加可靠的、更高比例的綠色電力。