风电预报：知发电预期 促电力调度

添加时间：2013-05-10 11:47:14 来源：经济导报

     国家风电信息管理中心公布2012年度风电产业信息统计，截至2012年底，全国风电并网装机容量为6266万千瓦，全年风电发电量1008亿千瓦时，风电发电量约占全国总上网电量的2.0%。在2013年工作会议上，国家能源局提出今年的风电新增风电装机目标为1800万千瓦。
      随着风电并网规模的不断增加，风电并网对电网运行的影响也越来越显著。为了确保电网在安全稳定运行条件下，尽可能多地接纳风电，风电预报的作用愈显重要。按照国家能源局发布的《风电场功率预测预报管理暂行办法》的要求，从去年7月1日起，已经并网运行的风电场要正式运营风电预测预报体系。作为中国风电的调整发展年，随着相关规定的实施，风能预报或将在2013年风电发展中发挥越来越重要的作用。针对我国风能预报和风电健康发展的相关问题，记者近日采访了中国气象局风能太阳能资源中心副主任杨振斌。
    风能预报≠杜绝弃风限电
    记者：风电预报的推动因素有哪些？
    杨振斌：风电作为技术及产业条件最为成熟的可再生能源，首当其冲走到了发展的有利地位，尽管眼下，风电的发展暂时遇到了各种各样的问题，但目前风电已在我国电力供应中排行“老三”，风能资源开发利用在未来中国经济社会可持续发展中将发挥重要作用，这一点不容置疑。
然而，我们应该看到，风电具有随机性、间歇性、波动性的特点，而电网的安全稳定运行希望电源出力稳定、可控。简单地说，比如局部电网100份电力当中只有1份是风电，那风电对电网的影响是微不足道的，但是如果这100份里面有20份风电的话，一旦天气在较短的时间内由大风转为小风、甚至静风，而其他的电源又无法在相应的时间内补充上来，将给电网稳定运行带来困难，会影响电力系统、电力供应的安全性。
    随着风电并网规模的不断增加，风电并网对电网运行的影响将会越来越显著。为了确保电网的安全稳定运行，尽可能多地接纳风电，有必要开展针对风电场、风电场群、电网的风电功率预测，对风电场发电功率变化趋势进行及时、尽可能准确的预测，通过提高风电的可预测性，增强风电的电能品质。在这样的需求下，风电预报应运而生。准确的风电功率预测能有效减轻风电出力波动对电网的影响，提高风能资源的利用效率和风电场的运行效益。
     当然，我们也应看到，风电预报并不能杜绝弃风限电的发生。我们进行风电预报的目的是为了提高风电的可预见性，使得电网对其区域风电发电预期有较为明确的认知，从而科学地进行发电计划制定和电力调度。
     另外，风能预报可以提高风电场的运行效率和管理水平，比如可以使用预报选择风力较小的天气、适宜的气象条件进行风电机组的检修，尽可能减少风电机组因检修无法发电带来的发电量损失。
记者：请问风电预报的原理是什么？
     杨振斌：简单地说，风电预报就是通过使用包括数值天气预报、风电功率预测在内的技术手段，对单个风电场或风电场群未来一段时间的发电功率进行预报，用以制定发电计划或进行电力调度。一般来说风电预报包括两个层面工作，一是风电场端的预报预测，风电场每天定时进行次日00时起未来24小时逐15分钟（96个时间节点）、72小时逐15分钟的风电预报（即所谓日前预报），每15分钟滚动进行未来0~4小时逐15分钟的预报，并将预报曲线报送电网，电网公司在此基础上综合制定下发发电计划；另一个层面是电网企业进行风电预报，用来进行电力实时调度，相应对预报的要求会更高一些。所以，风电场和电网企业的预报是两个层面的问题，互为补充，不可相互替代。
     记者：我国风电预报技术是从何时开始研究的？
    杨振斌：我们从2005年左右就开始关注风电预报技术。当时中国风电发展刚刚步入快速发展阶段。因有机会参与一些国际合作的项目，通过这些项目，我们了解到风电发达国家开展风电预报技术研究，初步理解了为什么需要风电预报、预报对风电场和电网有哪些贡献，等等。
      在与欧洲专家的交流中，我们注意到欧洲已经开展风电预报的事实，也开始在国内针对风电预报技术开展科学研究，进行技术积累。众所周知，电力在欧洲是通过电力交易市场进行交易的，在那里所有并网的电力都要进行预测，当然也包括风电。通过预测，一方面有利于电网的运营，有利于降低风电对电网安全带来的潜在影响，另一方面，对于风电场端也是非常有益的，通过准确的预测，可使得风电场运营商在电力交易中获取最大的利益。可以说，风电预报在欧洲发挥了非常好的作用，提高了风电的整体效益。
早在2011年国家能源局便下发通知，明确要求各风电场开展功率预测，根据预测情况进行风电的有效调控及并网消纳。这给大规模风电的并网提供了技术支撑，是风电发展的“催化剂”。
    风电预报诸多瓶颈待破解
     记者：在您看来，目前我国风电预报有哪些突出的问题亟待解决？
     杨振斌：风电预报作为一个新生事物，仍存在一些问题，需要在发展的过程中逐步得到解决。
首先，不能把风电功率预测理解成为限制风电发展的门槛。风电预报在我国风电产业的发展中起何种作用？如何发挥作用？这都需要深入研究。国家能源局鼓励和支持风电预报，目的是通过预测，提高电网对风电的接纳能力，促进风电和电网的协调可持续发展。但是，目前对于风电预报的作用和意义的理解还存在着一些误解，风电预报得准，就可以并网；预报得不准，就可能会拉闸限发，这是不应该出现的事情。根据可再生能源法，风电等可再生能源电力是需要优先开发、优先并网的，预测的目的不是限制，而是更好地接受。
     比如国家能源局对风电预报的准确率有一个统一的要求，但是各地情况不一样，这未免有“一刀切”的嫌疑。从科学角度讲，有些地方由于当地地形、气候的复杂性，会导致当地预报难度加大，准确率可能会比较低，很难达到国家能源局设置的“门槛”，这就极易挫伤当地风电企业进行预报的积极性。所以应该根据每个地方的不同特征设置不同的标准，而不是用一个统一的标准去衡量，这是不合理的。
     其次，目前我国还没有建立完善的风电预报技术体系。在全国范围内，风电预报技术体系应该如何建立，如何布局，气象部门、电网、发电企业各自该做些什么，所有这些问题，还需要进一步调查研究。
目前国内开展风电预报有几种情况，有企业自行直接运行数值天气预报模式进行预报、或对可获得的基础数值天气预报数据再加工、或直接购买国外专业公司的服务进行预报服务。各种预报产品发展迅速，但是鱼龙混杂、发展理性不足，存在预报的准确率、服务稳定性无从保障、缺乏检验等问题，更谈不上服务质量和效果。
    由于国内风电功率预测尚未建立严格、科学的考核体系，这也在一定程度上导致风电预报市场缺乏理性竞争。
     气象部门全面助力风电预报
     记者：您认为气象部门在风电预报中扮演何种角色？
     杨振斌：事实上，目前预报的关系还没有完全理清，如何做？达到何种效果？如何进行考核还需要研究。但无论怎样，其中都离不了天气预报。因此，气象部门是扮演了一个技术支持、基础性工作的角色。气象部门可以通过不断将先进的气象探测、数值预报、集合预报等技术应用于风电预报业务，不断提高预报精度和准确率，从而提高风电预报的能力和水平，更好地为国家风电产业持续发展提供支持。
     除了开展风能数值天气预报，提供高质量的风电数值天气预报服务外，气象部门还可以通过与电力企业的合作，将灾害性天气监测预警等信息及时服务于风电场、电网等企业，提高风电场、电网等电力设施对灾害性天气防御能力，有效降低潜在的安全风险。近期，在国家能源局的组织下，气象部门正在积极推动风能数值天气预报技术体系和风能数值天气预报平台建设，进一步提升风电预报服务能力和水平。