隨著各國風電的快速發(fā)展,對風電功率預測的依賴性和需求度越來越大。各國政策的差異決定了投資并開展功率預測的主體的不同,總體而言,風電功率預測的用戶主要是風電場運營商和電網(wǎng)(配電系統(tǒng)和輸電系統(tǒng))運營商。 在丹麥和德國,早期分散接入電網(wǎng)的陸上小型風電場,主要由電力系統(tǒng)運營商負責風電預測,集中接入電網(wǎng)的大型海上風電場由風電場運營商負責預測。在美國加州等地區(qū),風電通過雙邊合同出售給供電商,風電場可以自己進行功率預測,參加日前和小時前市場,也可由系統(tǒng)運營商負責整個系統(tǒng)的風電功率預測,風電場向其支付預測服務費用。新墨西哥州的風電場并網(wǎng)協(xié)議中要求風電場必須進行功率預測。除此之外,英國、愛爾蘭等國的風電場都需各自進行預測以參與電力市場競爭。下面分別介紹風電發(fā)達國家風電功率預測系統(tǒng)的管理模式情況。
2.1 丹麥
丹麥的早期陸上風電場多是小型風電場、通過配電網(wǎng)分散接入電網(wǎng),其功率預測主要由電網(wǎng)運營商負責。而后期大型海上風電場集中接入輸電網(wǎng),風電功率預測由風電場負責。風力的預測可以實時更新,從而將風電場輸出功率的波動控制在允許的范圍內(nèi),控制中心要時刻保持對未來 24 小時內(nèi)風電出力預測的更新,預測的準確性會影響電力市場上實時交易的價格,也會影響當天調(diào)峰成本。從 2009 年 11 月 30 日開始,北歐電力市場正式推出了負電價交易制度,即當電力系統(tǒng)供大于求,電力市場處于負電價時段時,風電場一般會主動降出力甚至停機。
2.2 德國
與丹麥類似,德國風電場大多數(shù)規(guī)模較小,通過配電網(wǎng)分散接入電網(wǎng),風電功率預測主要由電網(wǎng)運營商承擔。同時,德國的電網(wǎng)運營商在一定的情況下可以限制風電出力,德國《可再生能源法 2004》和《可再生能源法 2008》都規(guī)定,如果發(fā)電設施在電網(wǎng)過載時不能減少其發(fā)電量,則電網(wǎng)運營商可以不履行可再生能源電力優(yōu)先上網(wǎng)的義務。《可再生能源法 2008》還規(guī)定,電網(wǎng)在過載等緊急情況下可以限制 100kW 以上可再生能源發(fā)電機組的出力。
2.3 西班牙
西班牙風電企業(yè)有義務提前將風電出力通報電網(wǎng)運營商。2004 年 3 月,西班牙出臺《皇家法案》(R D 436/2004),對風電的價格體系、輔助服務等方面做了明確規(guī)定。在電價方面規(guī)定風電電價實行“雙軌制”,即固定電價和溢價機制相結合的方式;同時《皇家法案》對風電場的義務也提出了明確的要求,即裝機容量超過 10MW 的風電場必須向電網(wǎng)運營企業(yè)上報風電功率預測上網(wǎng)電力。對于選擇溢價方式的風電場,在簽訂購售電合同時將預先考慮預測偏差,風電場必須每日上報次日的風電功率預測上網(wǎng)電力,對于預測電力過大或過小的時刻,風電場應通過在電力市場出售或購買差額電力的方式來保持系統(tǒng)平衡。西班牙電網(wǎng)的調(diào)峰主要靠水電和聯(lián)合循環(huán)等快速調(diào)節(jié)機組承擔,在電網(wǎng)調(diào)峰困難時,風電場也要根據(jù)調(diào)度指令參與系統(tǒng)調(diào)峰,在系統(tǒng)緊急情況下(系統(tǒng)過頻,線路過載和潛在的系統(tǒng)穩(wěn)定危險等)可限制風電出力,并且這部分電量不給補償。
2.4 美國