为确保电网在安全稳定运行条件下尽可能多接纳风电,风电预报的重要性愈发突出。然而,国内风电预报仍面临预报准确率偏低、电网考核机制不完善等问题。
在风电领域,风电预报并不是一个新鲜名词。风电预报是较为口语化的说法,更为专业化的表述方式是风电功率预测预报。所谓风电功率预测预报,就是风电场经营企业根据气象条件、统计规律等技术和手段,提前对单个风电场或风电场群未来一段时间的发电功率或出力情况进行分析预报,向电网调度机构提交预报结果,以提高风电场与电力系统协调运行的能力。
由于风电本身具有波动性、间歇性,当风电在电网中占比提升到一定比例之后,会对电网的运行安全产生风险。如何在保障电网安全稳定运行的条件下尽可能多接纳风电,是行业内一直在探讨的问题。在这种情况下,风电预报应时而生。
其实,早在2005年,中国风电进入起步阶段时,国内就已经开始关注风电预报了,但那时针对风电预报的一些研究走入了误区,真正确定风电预报研究方向、技术路线是在2007年,到了2011年风电预报才大规模开展起来。
2011年6月,国家能源局发布《风电场功率预测预报管理暂行办法》,要求所有并网运行的风电场均应具备风电功率预测预报的能力,并按要求开展风电功率预测预报。
根据国家能源局《风电功率预报与电网协调运行实施细则》规定,电网调度机构也应该建立覆盖整个调度管辖区的风电功率预测系统,开展电力系统风电功率预测工作。中国电科院新能源研究所资源评价与功率预测研究室主任冯双磊说:“风电场和电网公司都安装风电功率预测系统,一方面有利于预测结果的相互校验,使电网公司制定的发电计划更加完备、可靠;另一方面也可以避免因系统软硬件故障导致电网公司做不了发电计划,起到互备的作用。”
无论是站在电网公司还是风电场开发企业的角度来看,开展风电预报都颇有好处。“由于风电预报能够提高风电的可预见性,电网可以明确认知区域内风电发电预期,从而科学制定发电计划,进行电力调度。而风电场开发企业也可以利用风电预报选择风力较小的天气合理安排风电机组设备的检修,尽可能减少因风电机组检修无法发电带来的发电量损失。”龙源电力可再生能源研究发展中心主任吴金城说道。
开放的市场
2011年6月以前,除了一些风电场小范围地安装了相关的预测预报系统之外,绝大部分风电场都没有安装。“自能源局《风电场功率预测预报管理暂行办法》出台之后,仅龙源电力,就有100多个风电场需要安装风电功率预测系统。”中能电力科技开发有限公司风电技术开发部副主任孟凯锋告诉记者说。该公司是龙源电力的子公司,负责龙源风电场风电功率预测系统的实施建设。
一时间,风电功率预测系统成了抢手货。见此良机,风电技术服务商、风电设备制造商、风电开发商以及相关科研机构纷纷研发风电功率预测系统,争抢风电预测市场的“蛋糕”。
据记者统计,目前国内主要的几家功率预测服务商有中国电科院、东润环能、中能电力、兆方美迪、国能日新、北京华软恒信、南瑞科技、华北电力大学、风脉(武汉)公司等,同时也有多家国际型企业在国内提供预测预报服务。
中国电科院是最早进行风电功率预测系统研发的机构,2008年研制出我国第一套具有完全自主知识产权的风电功率预测系统并投入运行。“截至2013年12月,中国电科院已经完成20套网省电力公司风电功率预测系统,以及近200套风电场端功率预测系统的开发,对应风电装机容量超过6000万千瓦。”冯双磊向《能源》杂志记者介绍说。
一些大型发电集团资金雄厚,研发能力强,自然也会涉及风电功率预测系统的研发。以国内最大的风电开发企业龙源电力为例,“截至目前,龙源的风电功率预测系统已在中国吉林、河北、宁夏、甘肃、新疆、江苏、福建等13个省市、52个风电场实施推广,产品具有完全自主知识产权。”吴金城自豪地向记者介绍说。
依托气象数据方面的优势,国内气象部门也投入到风电功率预测系统的研发中。据了解,中国气象局公共气象服务中心开发的风电功率预测产品已在甘肃、宁夏、云南、内蒙古、陕西、广东等省(自治区)的100多个风电场进行应用。
“目前,风电功率预测系统初装费已经从原来的80万到100万元,降到了现在的五六十万元。”东润环能市场部经理韩东升说。“风电市场的不断扩大以及风电预测产品的广泛运用,分摊了原始的技术投资成本,风电预测产品的价格随之下降。另一方面,技术的不断革新也会带来产品成本的下降。”
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