時間：2020-12-31 來源：國能日新
功率預測是我國新能源并網的必備條件之一，隨著新能源發電大規模接入電力系統，功率預測的重要性愈發地凸顯出來。
對風力、光伏發電功率進行預測，不僅有效提高電力系統的穩定性、安全性、經濟性，而且給電網調度計劃、各機組的分配量提供可靠的依據；同時，還可以降低新能源場站的成本，提高場站經濟效益。因而，新能源功率預測對電力系統的運行有重要意義。
風電起步較早，成熟度較高，因此無論在國外還是在國內，最早進行的是風功率預測的研究和系統開發。早在20世紀八九十年代，丹麥就已開發出了一套風功率預測系統。如今，在風電較為發達的歐洲國家，風功率預測已得到廣泛應用，并成為風電優化調度的重要支持系統和提高電網接納風電能力的重要技術手段。在全球發展風電、光伏的國家，功率預測也已成為新能源并網的一項重要指標。
而功率預測精度的高低是決定新能源能否友好并網的關鍵。隨著研究和應用的不斷深入，多數值氣象預報綜合應用、多模型組合預測等預測技術的不斷發展，使得預測精度逐步提高。
實踐證明，近些年來，我國對功率預測的研究有很大的進步，在技術水平和預測精準度方面都有很大提升，不僅能夠應對越來越嚴格的考核要求，而且讓大規模新能源更友好地接入電網，提高電網的安全性、穩定性、經濟性，并為調度合理安排發電計劃、降低場站發電成本提供了有力的技術支撐。
行業預計，“十四五”期間我國風電、光伏新增裝機規模需求將遠高于“十三五”，而且以2030年實現風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上計算，意味著未來10年風、光每年的平均新增裝機將不低于75GW。大量新能源接入電網，對功率預測精準度提出了更為嚴峻的挑戰。國能日新十幾年來始終專注于新能源功率預測系統的研究，積累了豐富的預測技術與應用實踐經驗，已成為新能源功率預測的行業領跑者，在全國的集中式光伏電站、陸上風電、海上風電都有廣泛的應用，并能夠在極端環境和復雜地形中實現精準預測。
技術創新是提升功率預測精度的必要條件
技術創新是提高功率預測精度的必要條件，國能日新在模型、算法、氣象等方面鉆研新技術，利用不同的數值天氣預報模式來預測未來氣象的多種可能性，最大化地提升功率預測精度。
其中，數值天氣集合預報+分段建模技術打破了傳統單一的建模方式和單一的數值天氣預報，一方面從模型上豐富預報結果，通過對新能源場站地形地貌、實測數據、各設備狀態信息及數值天氣預報等多種數據源進行集合預報，減少預測偏差；另一方面從物理上分區域預測，利用神經網絡等算法分段建模，實現了模型與真實的風、光場站高度匹配，提升預測精度，最終輸出更精準的短期、超短期功率預測。
復雜天氣與復雜地形的預測技術
海上風電惡劣環境下的精準預測
相比于陸上風電，海上風電場處于惡劣的自然環境條件下，時常遇到臺風、暴雨等極端惡劣天氣，國能日新基于多數據源的異常天氣模型優化技術，建立數值天氣預報數據、氣象觀測數據、功率預測數據、氣象資源數據的大數據分析平臺，結合歷史數據分析，對區域出現的極端天氣進行差異化的模型調整，確保風電場穩定運行和最大化出力。
復雜地形下的精準預測
以復雜的山地風電場為例，由于其復雜的地形容易出現局地微觀氣候，加之氣象站觀測覆蓋面積小等特點，導致中尺度數值天氣預報無法對風電場當地小氣候進行細化考慮，而且發電量差異較大，預報難度很大。
國能日新采用微觀氣象學和計算流體力學（CFD）技術有效消除了局地小氣候波動，大大減少風速等重要氣象要素的預報偏差；采用結合資料同化、集合預報和多模式集成預報技術，實現了高分辨率氣象預報。而且，通過先進的智能算法，能夠將每一臺風電機組從風到電的轉化過程變得可感知、可預測。
功率預測系統適應性、兼容性強
值得一提的是，國能日新的功率預測在越南、哈薩克斯坦、埃塞俄比亞、肯尼亞等國家的新能源場站的良好應用也體現出了預測系統較好的兼容性、適應性以及并網友好性。即使在當地并網條件和各項指標考核更為嚴格的情況下，仍能夠實現精準預測。同時，對于客戶的不同需求，可提供一對一定制化預測服務。
功率預測技術深度應用價值
精準的功率預測不僅對于電力系統的安全、穩定、經濟運行提供必要保障，而且在并網消納、電力交易等方面正發揮著積極作用。
在新能源消納方面，精準的功率預測可提高電網對新能源的接納能力。“十四五”期間，消納仍是新能源發展的關鍵，精準的功率預測有效提升新能源并網的友好性，能夠讓電網對新能源的接納能力更強。
在電力交易方面，輔助制定最優的交易策略，提升新能源場站經濟價值。精準的功率預測是電力交易獲得高收益的重要依據，是新能源場站提高經濟效益的必然方式。隨著全國電力市場化交易進一步深化和推廣，省內、跨省交易逐步實施，精準的功率預測能夠幫助電站做精準的電量申報策略支持與分析，制定最優的交易策略，實現交易價值最大化。
