中國儲能網(wǎng)訊：在能源需求越來越大的時代，轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，推動傳統(tǒng)能源的清潔高效利用，加快發(fā)展新能源和可再生能源已經(jīng)成為我國未來能源發(fā)展的基調(diào)，預(yù)計到“十二五”末，我國非化石能源在一次能源消費(fèi)中的比重將達(dá)到11.4%，其中風(fēng)能和太陽能是新能源利用的主力軍。
據(jù)國家電力規(guī)劃研究中心預(yù)測，2021～2030年，我國電力需求年均增速將放緩到3.5%左右，到2030年全國需電量將達(dá)到10～11萬億千瓦時左右；2031～2050年，伴隨我國步入中等發(fā)達(dá)國家行列，電力需求年均增速進(jìn)一步放緩至1%左右，到2050年全國需電量將達(dá)到12～15萬億千瓦時。清潔能源發(fā)電比例將達(dá)到60%，而煤電占到40%。
事實(shí)上，清潔能源發(fā)電比例不斷提高，伴隨而來很多難題。新能源的并網(wǎng)與消納、大規(guī)模遠(yuǎn)距離電力輸送、復(fù)雜大電網(wǎng)的運(yùn)行控制是要下力氣解決的。
以風(fēng)電為例，要解決風(fēng)電并網(wǎng)問題，首先要保證風(fēng)電場穩(wěn)定運(yùn)行。要通過風(fēng)電并網(wǎng)仿真、功率預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度等保證風(fēng)電有效消納。避免出現(xiàn)風(fēng)電事故、棄風(fēng)限電問題。
據(jù)郭劍波院士介紹，在早期我國風(fēng)電集中大規(guī)模開發(fā)階段，接入電網(wǎng)末端，風(fēng)機(jī)與電網(wǎng)交互影響嚴(yán)重，脫網(wǎng)事故頻發(fā)，安全問題十分突出。僅2011年，發(fā)生大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)事故8起。
2012年3月30日，在河北省張家口市 沽源發(fā)生大規(guī)模風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故，故障引起沽源地區(qū)20座風(fēng)電場中，第一階段因低電壓脫網(wǎng)機(jī)組188臺，第二階段因高電壓脫網(wǎng)機(jī)組433臺，總共脫網(wǎng)機(jī)組占故障前全部運(yùn)行風(fēng)機(jī)總數(shù)的59.8%，一共損失電力76.55萬千瓦。
雖然2013年全國因棄風(fēng)限電損失電量162億千瓦時，同比下降46億千瓦時；棄風(fēng)率10.7%，同比下降6個百分點(diǎn)，棄風(fēng)限電現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)。但棄風(fēng)率仍然很高。
因此，要做好風(fēng)電預(yù)測與調(diào)度。郭劍波院士指出，我國風(fēng)電發(fā)展快，歷史數(shù)據(jù)少，氣候類型多，地形復(fù)雜，國外已有預(yù)測方法均無法滿足我國的需要，亟需研究適合我國的普適性預(yù)測方法。
目前，風(fēng)電場、光伏電站、水電站等輸出功率主要由氣象因素決定，導(dǎo)線輸電能力、負(fù)荷特性等與外部氣象環(huán)境息息相關(guān)，還需開展針對電力生產(chǎn)運(yùn)行的氣象預(yù)報技術(shù)研究與應(yīng)用。
可根據(jù)風(fēng)電預(yù)測結(jié)果不確定性區(qū)間時序遞進(jìn)、逐漸縮小的特點(diǎn)，可以從周、日前和日內(nèi)三個時間尺度逐級降低預(yù)測不確定性帶來的運(yùn)行風(fēng)險。進(jìn)行風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度。
另外，風(fēng)電出力具有強(qiáng)相關(guān)性的特點(diǎn)，使得各風(fēng)電場的輸出集中在同一時段，增大了系統(tǒng)消納風(fēng)電和風(fēng)電運(yùn)行的調(diào)度控制難度，在進(jìn)行風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度時，必須考慮風(fēng)電出力相關(guān)性的影響。
