中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在能源需求越來越大的時(shí)代，轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，推動(dòng)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(guó)未來能源發(fā)展的基調(diào)，預(yù)計(jì)到“十二五”末，我國(guó)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(yáng)能是新能源利用的主力軍。
據(jù)國(guó)家電力規(guī)劃研究中心預(yù)測(cè)，2021～2030年，我國(guó)電力需求年均增速將放緩到3.5%左右，到2030年全國(guó)需電量將達(dá)到10～11萬億千瓦時(shí)左右；2031～2050年，伴隨我國(guó)步入中等發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)需電量將達(dá)到12～15萬億千瓦時(shí)。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(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。要通過風(fēng)電并網(wǎng)仿真、功率預(yù)測(cè)、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(guó)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(chǎng)中，第一階段因低電壓脫網(wǎng)機(jī)組188臺(tái)，第二階段因高電壓脫網(wǎng)機(jī)組433臺(tái)，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(guó)因棄風(fēng)限電損失電量162億千瓦時(shí)，同比下降46億千瓦時(shí)；棄風(fēng)率10.7%，同比下降6個(gè)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(cè)與調(diào)度。郭劍波院士指出，我國(guó)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(guó)外已有預(yù)測(cè)方法均無法滿足我國(guó)的需要，亟需研究適合我國(guó)的普適性預(yù)測(cè)方法。
目前，風(fēng)電場(chǎng)、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(duì)電力生產(chǎn)運(yùn)行的氣象預(yù)報(bào)技術(shù)研究與應(yīng)用。
可根據(jù)風(fēng)電預(yù)測(cè)結(jié)果不確定性區(qū)間時(shí)序遞進(jìn)、逐漸縮小的特點(diǎn)，可以從周、日前和日內(nèi)三個(gè)時(shí)間尺度逐級(jí)降低預(yù)測(cè)不確定性帶來的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。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(chǎng)的輸出集中在同一時(shí)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(shí)，必須考慮風(fēng)電出力相關(guān)性的影響。
