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中的比重將達到11.4%，其中風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年全國需電量將達到10～11萬億千瓦時左右；2031～2050年，伴隨我國步入中等發(fā)達國家行列，電力需求年均增速進一步放緩至1%左右，到2050年全國需電量將達到12～15萬億千瓦時。清潔能源發(fā)電比例將達到60%，而煤電占到40%。
事實上，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)模遠距離電力輸送、復(fù)雜大電網(wǎng)的運行控制是要下力氣解決的。
以風電為例，要解決風電并網(wǎng)問題，首先要保證風電場穩(wěn)定運行。要通過風電并網(wǎng)仿真、功率預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度等保證風電有效消納。避免出現(xiàn)風電事故、棄風限電問題。
據(jù)郭劍波院士介紹，在早期我國風電集中大規(guī)模開發(fā)階段，接入電網(wǎng)末端，風機與電網(wǎng)交互影響嚴重，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)模風機脫網(wǎng)事故，故障引起沽源地區(qū)20座風電場中，第一階段因低電壓脫網(wǎng)機組188臺，第二階段因高電壓脫網(wǎng)機組433臺，總共脫網(wǎng)機組占故障前全部運行風機總數(shù)的59.8%，一共損失電力76.55萬千瓦。
雖然2013年全國因棄風限電損失電量162億千瓦時，同比下降46億千瓦時；棄風率10.7%，同比下降6個百分點，棄風限電現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)。但棄風率仍然很高。
因此，要做好風電預(yù)測與調(diào)度。郭劍波院士指出，我國風電發(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)運行的氣象預(yù)報技術(shù)研究與應(yīng)用。
可根據(jù)風電預(yù)測結(jié)果不確定性區(qū)間時序遞進、逐漸縮小的特點，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行風險。進行風電優(yōu)化調(diào)度。
另外，風電出力具有強相關(guān)性的特點，使得各風電場的輸出集中在同一時段，增大了系統(tǒng)消納風電和風電運行的調(diào)度控制難度，在進行風電優(yōu)化調(diào)度時，必須考慮風電出力相關(guān)性的影響。
