讓風電、光電功率預測更精確

 　　中國風電材料設備網訊：經過多年的努力，國網甘肅電力測風測光網絡已初步建成。這是一個全力服務甘肅清潔能源健康發展的“情報網”，它可以全天候實時收集甘肅河西走廊風、光的相關數據，實現大規模風、光資源的實時精確測量，提升了風電、光電短期預測精確度，有效提高了清潔能源的發電
　　國網甘肅電力測風測光網絡初步建成
　　近年來，甘肅風電發展迅猛。從2006年至今，全省風電裝機量從6.4萬千瓦增長到703萬千瓦，增長近110倍；風電發電量從0.99億度增長到117億度，增長近118倍。
　　光伏發電近年來也快速發展，目前全省光伏發電總裝機容量達434萬千瓦，加上已開展前期工作的光伏項目，總裝機量近600萬千瓦。甘肅已經超過青海，成為國內光伏發電裝機規模最大的省份。
　　國網甘肅電力測風測光網絡建設與風電、光伏產業發展熱潮緊密相隨。以前，測風塔自動氣象站多由氣象、環保部門建造，用于氣象觀測和環境監測。近年來，政府、企業開始投資興建測風塔，以便獲取風電場建設的第一手風能資料。
　　2008年之前，甘肅匯能公司在甘肅境內建造了81座非實時測風塔，集中于酒泉的瓜州、玉門等地。2009年至2012年間，國網甘肅省電力公司電力科學研究院風電技術中心結合風電場及測風塔位置，挑選了其中27座非實時測風塔進行實時改造，并結合酒泉地區風電場風機的布局，進行風電基地的測風塔布局，新建了10座實時測風塔。截至目前，甘肅省共有37座實時測風塔用于風電超短期功率預測，測風網初步形成。
　　2010年之前，甘肅省僅有氣象部門建造的4座測光站。2012年開始，國網甘肅省電力公司電力科學研究院風電技術中心依據每座測光站的監測范圍，結合光伏電站的布局，進行測光站布局，至今共建成15座測光站，分布于蘭州至酒泉的河西走廊之上，從而形成測光網。
　　測風測光網形成后，測風、測光數據經由實時測風塔、測光站采集，經無線（GPRS）通道上傳至中心站，中心站對數據進行處理后，將它們上傳至內網服務器，為風電、光電功率預測系統提供情報數據。功率預測系統能對各個風電場、光伏電站進行短期、超短期功率預測，得出未來15分鐘至4小時的風電場功率出力，為風電調度提供支撐。
　　國網甘肅省電力公司電力科學研究院風電技術中心近期還將新建7座測風塔和6座全天空成像儀（用于計算天空云量，從而推算云層遮光率），服務風電、光電功率預測。
　　目前，國網甘肅電力測風測光網絡已初步建成，測風、測光覆蓋率分別達到89%和94%，有效減少了棄風、棄光電量，提升清潔能源的消納水平。
　　精準實時預測 支撐新能源科學調度
　　甘肅河西走廊風力資源豐富，且大部分地區處于太陽能輻射資源豐富區和較豐富區，擁有發展新能源得天獨厚的優勢。隨著風電和光伏的大規模建設，截至2013年11月底，甘肅電網清潔能源裝機量占總裝機量的比重已過半，這使甘肅電網的能源結構發生了質的變化。
　　科學調度風電和光電，已成為保證電網安全穩定運行的必要手段，而作為科學調度的支撐，對風電、光電的功率進行精確預測尤為重要。風電、光電的功率預測，離不開氣象數據的支撐，尤其在超短期（0~4小時）預測上，必須要有實時的測風、測光數據支撐。
　　短期風電及光伏功率預測可借助數值天氣預報來進行，但數值天氣預報一般是由氣象部門依據區域內氣象站、氣象雷達、氣象船只等的監測數據，每天分兩次進行計算。由于每天只進行兩次預測，所使用的觀測數據并不具有實時性。
　　同時，測風、測光網絡可根據測風塔、測光站之間的相關性，計算出一定距離范圍內未建測風塔、測光站區域的風電場、光伏電站推算風速及輻照，進行風電場、光伏電站出力超短期預測。另外，它也能根據網絡中多個測風塔的測風數據，修正某一測風塔或某一區域的測風數據，進行數據的相互支撐。
　　國網甘肅電力通過實時測風、測光網絡獲取的數據，對數值天氣預報進行修正，得到更為精準的預報結果，從而提高風電、光電功率短期預測精度。
　　【小知識】
　　　　什么是測光站？
　　測光站即測光自動氣象站，一般安裝于空曠無遮擋的房屋頂部，高度為2~3米處。通過配備的相關氣象設備，測光站能全天候不間斷地進行太陽光的全輻射、反射輻射、溫度、濕度、氣壓以及風速、風向等數據的采集，結果被記錄并存儲于安裝在測光站內的數據記錄儀中，并通過特定的通信方式傳輸到中心站后進行分析處理。
　　什么是測風塔？
　　測風塔即測風塔自動氣象站，一般架設在風電場場址內。簡單地說，測風塔就是在不同層高加裝了風速計、風向儀以及溫濕度、氣壓監測的塔形構筑物，可以全天候無間斷地采集一定高度內的風速、風向和適當位置的溫度、濕度、氣壓等數據，通過無線或有線傳輸方式將風資源數據傳至中心站，最終加以應用。
　　測風塔的數據采集及傳輸同測光站類似，測風塔與測光站采集的氣象數據也部分相同。但測光站主要采集的是太陽光的全輻射和散射輻射以及組件溫度以應用于預測系統，其風速、風向的測量僅為輔助數據，測量點距地面高度較低；測風塔主要采集的是高度為10~100米的風速風向數據以應用于風機的功率預測。
　　相關資料來源：國網甘肅省電力公司