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回首2012,一路“高歌猛进”的风电行业发展势头有所放缓,弃风、亏损、裁员成风电企业常见不适症,寒冬、噩梦、囧途成行业媒体高频词。设备产能过剩、并网消纳困难、弃风限电严重……在风电行业面临的诸多发展瓶颈中,有人说弃风限电几乎是最大障碍,损失让人痛惜。

 

风能的随机性、间歇性,让求稳定的电网大规模接纳风电成为难题,2年前风电功率预报应运而生。然而,2年后的今天,曾被寄予厚望的风电功率预报并没有在改善弃风限电现状方面体现出用武之地,原因何在?未来风电预报发展何去何从?气象部门又该做些什么?

潘进军,中国气象局公共气象服务中心副主任,风能太阳能资源中心主任。

杨振斌,中国气象局风能太阳能资源中心副主任。

“风电预报给风电大规模入网提供了技术支撑,是风电发展的助推剂。”

 

“大家更多重视怎么抢夺和分割市场蛋糕,在预报技术的提升上着力甚少。”

被浪费掉的清洁能源 风电难消纳

随着我国风电快速增长,2012年部分地区弃风限电现象严重,全国弃风电量约200亿度,是2011年的两倍,损失100亿元以上。这番数字一经公布,引发了不少业内人士吐槽。“一边是遍及大江南北、挥之不去的雾霾,一边是超过200亿度的弃风限电,等于去年有6700辆满载煤炭的火车开进茫茫大海。”

 

风电场既然发出了电,为何没能让老百姓“买单”用到手?原来,大规模风电场发出的电需先并入电网,再通过调压调峰后才可输送到用户。在我国,目前整个电力装机中占比例最大的仍然是火电,约占总发电量的78.6%,其次是水电占17.4%,而风电、核电、光伏等清洁能源所占的比例仅4%左右。

 

在低碳发展需求高涨的关头,作为清洁能源的风电为何还被大规模弃用?杨振斌介绍,“风电具有随机性、间歇性特点,而电网的安全稳定运行要求电源稳定可控,如果局部电网电力当中风电比例高的话,一旦短时间内由大风转为小风、甚至静风,而其他电源又无法补充上来,就给电网稳定运行带来困难,影响电力系统安全性。”

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风电预报助推风电“入户”电网

“风电作为技术及产业条件最为成熟的清洁能源,首当其冲走到了发展的有利地位,尽管眼下,风电的发展暂时确实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发展中的地位依然不容动摇。”中国气象局风能太阳能资源中心主任潘进军认为。

 

随着风电并网规模的不断增加,风电对电力系统的影响将会越来越显著。为了保障电网的安全稳定运行,尽可能多地接纳规模化的风电,有必要开展针对风电场、风电场群、电网的风电功率预测,通过风电的可预测性,提高风电的电能品质。“在这样的需求下,风电预报应运而生。”潘进军说,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。

 

早在2011年国家能源局便下发通知,明确要求各风场开展功率预测,根据预测情况进行风电的有效调控及并网消纳。潘进军指出,“这给大规模风电的并网提供了技术支撑,是风电发展的助推剂。”

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风电预报市场迅速崛起

在政策和市场的双重鼓励下,过去的两年,不少的技术服务机构着手开发风电功率预测系统,开展风电功率预测市场化服务。可是,为什么风电预报没有给风电入网带来预期的推动效果?在杨振斌看来,这是因为大家更多重视怎么抢夺瓜分市场蛋糕,在预报技术的提升上着力甚少。

 

“风电功率预测的实质是数值天气预报产品使用、风电相关信息采集与再处理,如果仅仅是拿基本的风预报,利用风机的功率曲线,直接转换为发电功率预报,只要有气象预报,转化几乎谁都能做。”杨振斌说,目前国内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,更谈不上服务质量和效果。

 

“风电功率预测的关键环节之一是数值天气预报,但我国在这个领域的发展时间较短,尚未建立严格、科学的考核体系,这也导致风电预报市场缺乏理性竞争。”杨振斌表示,从风电功率预测系统供应商的角度来讲,只要能想办法得到一套不会太离谱的预报数据就行,能免费最好。

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从关注市场到关注技术 气象部门需发挥优势

面对鱼龙混杂的市场现状,杨振斌提出,未来风电预报应更多关注服务的技术需求,重点发展优势技术,提高预报准确率和服务稳定性,真正为风电规模化并网提供科学有效的技术支撑。

 

“风电功率预测系统对精细化程度和准确率要求很高。”杨振斌介绍,风电场每5分钟需更新一次未来4小时的风电功率预报,每天更新一次或两次未来24小时的风电功率预报。“虽然我们的风能预报仍旧处于摸索阶段,但过去两年的尝试也发现了自身优势。”杨振斌说,风能预报归根结底还是气象预报,气象局采用了先进的北京奥运数值预报系统,能够基本满足风能预报的精细化要求,并建立了风能数值预报订正技术,具体风电场具体分析,使风能预报准确率提升。

 

“更重要的是,我们服务的稳定性有保证。”杨振斌强调,现在很多企业获得数值天气预报的数据来源不稳定,比如因获取数据的网站停止更新或者关闭,预报不得不中断,而气象部门长期以来建立的预报业务体系不会出现预报中断。

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结语

在风能发展的前期,气象部门曾三次普查风能资源,找到了我国风能资源丰富的区域。随后展开风能资源详查和评价,建成了有400座测风塔组成的全国风能资源观测网,近年还完成了全国陆地风能资源精细化评估。

 

潘进军表示,在我国风电发展从起步到发展的各个阶段,气象部门的数据都发挥了重要作用。目前,我国风电发电量约占全部电力消费量的2%,到2015年和2020年风电发电量将占全国总发电量的3%和5%。“到这些时间点实现这些目标,气象部门的风能预报将在其中发挥更大作用。”

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