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 編者按：新一輪電力體制改革不斷向前推進(jìn)并取得了一定的成效，給予了清潔能源消納充分的市場環(huán)境。電網(wǎng)調(diào)度作為電力系統(tǒng)的核心部門，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了極其重要的作用。

自2015年電改9號(hào)文發(fā)布，至今已有4年時(shí)間，新一輪電力體制改革不斷向前推進(jìn)并取得了一定的成效，特別是給予了清潔能源消納充分的市場環(huán)境。首先，電改優(yōu)先消納清潔能源制度框架的建立、允許保障性收購?fù)獾那鍧嵞茉措娏繀⑴c市場交易等措施有力促進(jìn)了清潔能源有效消納。其次，售電市場、增量配電放開以及分散式電源、儲(chǔ)能、智能微電網(wǎng)等新模式，為清潔能源發(fā)展與利用拓寬道路。從數(shù)據(jù)上看，2018年我國棄風(fēng)、棄光率有所下降，風(fēng)電紅色預(yù)警區(qū)域有所減少，新能源發(fā)電形式明顯好轉(zhuǎn)。

同時(shí)，電網(wǎng)調(diào)度作為電力系統(tǒng)的核心部門，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了極其重要的作用。在大多數(shù)人的意識(shí)里，電網(wǎng)調(diào)度部門重點(diǎn)關(guān)注的是電網(wǎng)的網(wǎng)架優(yōu)化、安全運(yùn)行、可靠供電、涉網(wǎng)安全評(píng)級(jí)等問題，但隨著新能源的大規(guī)模并網(wǎng)和持續(xù)發(fā)展，新能源消納、現(xiàn)貨市場、電力電量平衡等越來越多地出現(xiàn)在調(diào)度工作人員的腦海中，而隨之帶來的氣象信息化技術(shù)受到了前所未有的重視。

在全球應(yīng)對(duì)氣候變化和我國新能源快速發(fā)展的背景下,氣象與風(fēng)能、太陽能等可再生能源的發(fā)展日益密切。與常規(guī)電源相比，風(fēng)電場、光伏電站的輸出功率受人為因素干預(yù)較小，幾乎完全由自然界的風(fēng)速大小和太陽輻射強(qiáng)弱決定，因此對(duì)氣象信息的全面掌握至關(guān)重要，而且，大規(guī)模的風(fēng)電與光伏發(fā)電開發(fā)也帶來氣象技術(shù)的發(fā)展。一般來說，氣象信息化技術(shù)從時(shí)間維度包括氣象預(yù)測、氣象實(shí)時(shí)感知和氣象后評(píng)估技術(shù)，代表著事前的預(yù)測、事中的感知和事后的評(píng)估三個(gè)維度。

事前預(yù)測—精度提升促進(jìn)新能源消納

新能源的功率預(yù)測就是事前預(yù)測的重要體現(xiàn)，而功率預(yù)測的前提就是氣象預(yù)測。從2019年初西北地區(qū)發(fā)布的新版“兩個(gè)細(xì)則”來看，對(duì)場站的考核力度更大，因而對(duì)功率預(yù)測的精度要求更嚴(yán)格，在這樣的情況下，可以說做好氣象預(yù)測，功率預(yù)測便成功了一大半。目前，各級(jí)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)逐步加大了對(duì)新能源功率預(yù)測精度的技術(shù)投入和管理力度，也正在研究如何將新能源預(yù)測結(jié)果最大程度地納入到發(fā)電計(jì)劃中，進(jìn)而促進(jìn)新能源的消納，解決棄風(fēng)棄光問題。

事中感知—提升數(shù)據(jù)質(zhì)量

目前氣象信息的實(shí)測數(shù)據(jù)來源于新能源場站的(風(fēng)電)測風(fēng)塔、(光伏)輻照儀監(jiān)測數(shù)據(jù)，由于這些數(shù)據(jù)受到場站建設(shè)周期、采集設(shè)備、通道和后期運(yùn)維等因素的影響，數(shù)據(jù)質(zhì)量并不高，這不僅對(duì)新能源消納、場站上傳到調(diào)度數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度、場站考核、經(jīng)濟(jì)效益有很大的影響，而且對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、調(diào)峰調(diào)頻、規(guī)劃指導(dǎo)帶來很大偏差。因此，保障這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量，對(duì)新能源消納、電網(wǎng)甚至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定都大有裨益。

一般可通過風(fēng)光資源的監(jiān)測、數(shù)據(jù)審核與訂正、統(tǒng)計(jì)分析、評(píng)價(jià)與考核等完成風(fēng)光資源數(shù)據(jù)整治，進(jìn)而提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。目前電網(wǎng)公司已針對(duì)這個(gè)問題，加大了對(duì)場站實(shí)測氣象數(shù)據(jù)的整治，并圍繞著采集設(shè)備、通道、運(yùn)維等管理手段和控制與治理專業(yè)技術(shù)手段來提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

事后評(píng)估—資源回算提供數(shù)據(jù)支撐

風(fēng)能資源通過風(fēng)速大小體現(xiàn)，光伏資源通過輻照照度體現(xiàn)。風(fēng)速是氣壓不平衡下空間橫向氣壓差的結(jié)果，是太陽輻射下的間接能源，因而受季節(jié)、經(jīng)緯度位置、洋流、地形、地貌等多重因素影響;而輻照強(qiáng)度主要受季節(jié)、經(jīng)緯度位置和云層等因素影響，這些動(dòng)態(tài)因素導(dǎo)致很難全面掌握風(fēng)能資源和光伏資源的波動(dòng)特性。鑒于此，電網(wǎng)公司提出了數(shù)值模擬技術(shù)，該技術(shù)可以將實(shí)測氣象數(shù)據(jù)回退30年，利用數(shù)值模擬建立虛擬氣象數(shù)據(jù)庫，用來評(píng)估風(fēng)、光資源歷史水平，為中長期預(yù)測和電網(wǎng)運(yùn)行消納分析提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

國能日新作為新能源大數(shù)據(jù)服務(wù)提供商，目前已為國家電網(wǎng)多家省級(jí)公司和地市公司建立技術(shù)支持系統(tǒng)，為電網(wǎng)公司的事前預(yù)測精度提升、事中感知數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、事后評(píng)估資源回算提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)評(píng)估、治理與分析服務(wù)。運(yùn)用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)“全省網(wǎng)-市網(wǎng)-升壓站”進(jìn)行多維度區(qū)域功率預(yù)測數(shù)據(jù)建模，為調(diào)度部門制定合理優(yōu)化調(diào)度策略提供依據(jù);通過對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，制定數(shù)據(jù)識(shí)別和治理方法，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量;通過量化分析棄風(fēng)棄光電量和原因，針對(duì)不同的原因提出應(yīng)對(duì)措施，提升電網(wǎng)新能源消納水平。

通過以上三個(gè)維度的概述，可知?dú)庀笮畔⒒夹g(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行、新能源消納及電力改革中扮演了非常重要的角色，豐富了調(diào)度對(duì)新能源發(fā)電的預(yù)測、感知和評(píng)價(jià)手段，提升了新能源電站的管理水平，為新能源的快速發(fā)展提供有效支撐。


原標(biāo)題：氣象信息化技術(shù)如何在能源變革中大展身手?