看“孔明”如何化解功率预测难题

　　近年来，由于预测功率不准确而导致的“罚款高、损失大”正成为蚕食新能源电站利润的重要因素之一。

　　罚款高，损失大

　　我国风光能资源丰富、产业化基础好、经济优势明显，具有大规模开发的条件，但由于新能源发电的间歇性、随机性、波动性及低调度性，同时也给电网的安全稳定运行带来了挑战。因此，早期国家能源局就对新能源电站功率预测系统的准确性提出了严格要求。

　　但统计数据显示，新能源多数项目无法达到该标准，年均罚款超过20万元/站场，西北地区甚至高达200万元/站场。

　　尽管如此，得益于西北地区自然条件历来良好，在中东部连6米/秒的风速都很难达到的情况下，新疆平均风速可达7米/秒，尚可保证良好的收益率。

　　助力破解预测准确性难题

　　2009年以来，西北地区新能源装机年均增速达72%，其中风电年均增速60%，光伏年均增速213%。

　　截至2017年底，我国新能源装机容量达7941万千瓦，接近全网最大用电负荷，占各类型电源总装机的33.2%，其中西北已经成为风电、光伏装机容量最大的地区。未来几年，西北地区新能源仍会保持快速发展的态势。

　　但是，若不及时解决功率预测不准确的问题，或将影响西北地区新能源项目的日后发展。为此，作为功率预测的后起之秀，远景能源针对西北地区现状投入了大量精力。经分析后发现，预测功率不准确主要是由于气象特征识别难、观测站稀疏、投建早数据质量差等原因造成的。

　　通过对全国数百个风场与光伏电站的调研分析，远景得出“风、光功率预测误差的 60%来自气象预报的误差，其他来源于风电、光电功率转换模型、系统管理维护”的结论。基于此，远景与国际权威的气象研发机构建立深度合作研发了“孔明”系统。            据介绍，该系统是借助无锡“太湖之光”超算中心实现自研区域化的“东风”气象预报模型业务化运行，用资料同化技术将大量公共气象观测数据与风场特定的气象数据融入到远景气象预报模型，并根据风场特性进行气象模型参数优化和定制化，再通过机器学习算法，针对每台风机和逆变器的气象特征和发电特性，可提供更为准确的发电功率预报。

　　“孔明”有何高招

　　由于新能源发电的间歇性、随机性和波动性，随着新能源装机容量的逐渐增大，对电网稳定性的冲击也愈发明显。高精度的新能源功率预测被认为是提高电网调峰能力、增强电网接纳新能源发电能力、改善电力系统运行安全性与经济性的最有效、经济的手段之一，不仅可以帮助电网调度部门做好各类电源的调度计划，而且可以有效提高电网运行的稳定性、降低运行成本。这也使得“孔明”系统深受西北地区新能源项目的欢迎。

　　目前，甘肃地区已有数十个场站启用了“孔明”功率预测系统，平均每月可减少罚款数十万元，极大提升了运营收益。

　　根据甘肃省统计结果来看，“孔明”系统预测的场站平均短期预测准确率达 86.06%，高于甘肃省平均水平近 3.5%。其中，三个场站预报准确度位居甘肃省前 10，且使用“孔明”系统上报的场站中有一半的场站未触及甘肃省考核上限，整体表现远远领先于甘肃业内平均水平。

　　2011年投运的安马区域某风场在使用“孔明”系统后，当月罚款即降低10%，次月降低罚款40%。另一地处半沙漠化戈壁中的风场经过短短几个月的使用后，准确率一直稳居甘肃省前10名。

　　目前，孔明的风功率预报准确度超过88%， 光功率预报准确度超过90%，预报准确度高于业内平均水平5%。