新能源發(fā)電功率預測服務中心(以下簡稱“中心”)是東潤環(huán)能新能源智慧應用發(fā)展管理中心的一部分,肩負著科研中心、生產中心與服務中心三項主要職能,是國家現代服務業(yè)示范項目。中心由東潤環(huán)能公司牽頭成立,并由中國科學院大氣物理研究所、國家氣象局公共事業(yè)服務中心作為核心技術合作單位。
中心擁有一支由中國科學院院士、中國科學院杰出青年科學家、博士生導師領銜的強大科研技術隊伍,在風電/光電氣象技術領域擁有豐富的研發(fā)和實際應用經驗。
中心以國家需要和市場需求為導向,充分發(fā)揮已有的先進研發(fā)條件和人才優(yōu)勢,針對風電氣象技術領域進行技術研發(fā),并快速將技術研發(fā)成果轉化為技術服務業(yè)務和技術產品。
中心秉承開放式的技術合作研發(fā)理念,積極與國內外風電研究機構、科研院所、新能源投資集團以及電網公司等單位合作,保證了中心的技術研究水平和開發(fā)能力,為中心研究、開發(fā)可靠的新能源預測技術與服務提供了技術保障。
中心在新能源氣象技術領域相繼研發(fā)了特征風機穩(wěn)定測風技術、新能源發(fā)電場資源評估技術、電場微觀選址技術、新能源發(fā)電數值天氣預報技術、新能源發(fā)電功率預測技術、新能源應用云服務平臺、新能源移動APP信息平臺等。
東潤環(huán)能與中科院大氣物理所簽定戰(zhàn)略合作協(xié)議

東潤環(huán)能與中國氣象局共同簽定戰(zhàn)略合作框架協(xié)議

《關于成立可再生能源數值技術實驗室合作協(xié)議》

1.基礎科學研究
1.1特征風機穩(wěn)定測風技術
中心在現有全國風能資源監(jiān)測網的基礎上,根據流體力學、空氣動力學、能力守恒定律與數值模擬技術,研發(fā)了具有自主知識產權的特征風機穩(wěn)定測風技術。通過特征風機穩(wěn)定測風技術,實時計算出風電場的氣象數據,替代傳統(tǒng)測風塔測風,對于地形復雜、風機分布復雜的風電場能夠更加全面的反映風電場風資源情況,同時降低業(yè)主的投資和維護成本。接近100個場站的實驗數據表明,99%的地區(qū)測風塔測風數據與特征風機穩(wěn)定測風數據的匹配度在98%以上。中心現已完成了包括特征風機選定、測風設備評估、測風設備更換、測風數據通訊、智能測風算法、測風系統(tǒng)集成在內的一整套技術方案。
1.2大型風/光電場資源評估技術
中心現管理著遍布于20余個省份的300余座自動氣象站。通過VPN網絡,中心能夠及時準確的掌握全國各地區(qū)的風資源與太陽能資源情況。豐富的數據基礎為中心提供優(yōu)質的電場資源評估服務提供保障。同時,中心采用基于數學物理方程的風光資源數值模擬評估技術方法。中心運用數值模式進行風能與太陽能資源動態(tài)評估,可以得到無測量地區(qū)的風能與太陽能資源狀況。
中心根據我國新能源電場實際運行狀態(tài),采用電場宏觀選址綜合分析方法。在為新能源發(fā)電投資企業(yè)提供宏觀選址服務時,中心除了考慮區(qū)域內風光資源情況外,還將考慮區(qū)域內的電網情況、資源利用情況以及新能源總體規(guī)劃情況,進行新能源發(fā)電運行仿真分析,為新能源發(fā)電開發(fā)提供精細化分忻,精確評估項目的投資收益情況,向用戶提供更準確的決策依據。
風能資源數值評估系統(tǒng)WERAS/CMA流程圖
1.3電場微觀選址技術
新能源發(fā)電場微觀選址的主要任務是根據電場現場測風數據和地形、地貌特征,以及新能源發(fā)電機組的特征,利用電場微觀選址的計算機模擬技術,完成發(fā)電機組的最優(yōu)布局,達到充分利用資源、獲得最大發(fā)電量的目的。
中心在自有微觀選址技術研究成果的基礎上,研發(fā)了具有自主知識產權的、更加符合我國國情的電場微觀選址數值模擬軟件。
1.4數值天氣預報技術
目前中心已為全國600多個新能源場站提供了水平分辨率在5km×5km(部分地區(qū)3km×3km),垂直分層為31層的數值天氣預報。中心采用包括WRF、MM5在內的多種預報模式,對于不同地形、地貌,不同氣候特點的區(qū)域,在不同季節(jié)采用不同的預報模式,并利用同化技術,對常規(guī)資料和非常規(guī)資料進行同化應用,以此提高數值天氣預報的預測精度。
1.5新能源發(fā)電功率預測技術
新能源發(fā)電功率預測是指以新能源電場的歷史功率、歷史氣象數據、地形地貌、數值天氣預報、發(fā)電機組運行狀態(tài)等數據建立電場輸出功率的預測模型,以氣象數據、功率或數值天氣預報數據作為模型的輸入,結合電場發(fā)電機組的設備狀態(tài)及運行工況,得到電場未來的輸出功率。功率預測時間尺度包括短期預測和超短期預測。中心已研發(fā)完成了包括CFD流體力學模型、人工神經網絡模型、混沌時間序列模型等在內的多種高精度自適應預測技術。中心的新能源發(fā)電功率預測已達到國內領先、國際一流水平。
2.技術平臺研究
2.1新能源應用云服務平臺
新能源應用云服務平臺是指部署在專業(yè)云平臺的新能源數據中心、計算中心與應用服務中心。由于采用了分布式計算、負載均衡、虛擬化等云計算技術,新能源應用云服務平臺具有運行效率高、存儲安全、易于擴展、傳輸速度快等優(yōu)勢。新能源應用云服務平臺能夠提高用戶體驗,快速完成用戶定制化需求開發(fā),降低用戶投資和維護成本,是未來新能源生產管理信息化的發(fā)展趨勢。
2.2新能源移動APP信息平臺
新能源移動APP信息平臺能夠指根據用戶需求,依照定時計劃或觸發(fā)條件,將指定內容發(fā)送給目標用戶移動設備,完成信息推送。由于移動設備的普及性、便攜性與碎片化時間利用性優(yōu)勢,用戶可以通過短信或APP,及時掌握新能源運行的關鍵信息,從而大幅度提高新能源運營管理水平,增加經濟效益。