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风电预报:一个崭新的领域
风力发电是目前国际上具有广阔应用前景的绿色清洁能源之一。近几年,随着风力发电装机容量的不断提升,风电占所在电网的比例也在逐步增加,但是由于风电本身具有很大的随机性和间歇性,运行过程受气象条件制约十分明显,给电网调度带来了困难与挑战。对风电场的风力进行短期预报,是解决这一问题的有效途径。
酒泉市气象局局长王遂缠介绍,通俗讲的风电预报就是风电场功率预测预报,根据气象条件、统计规律等技术手段,对未来一段时间内(比如60小时内)风电场发电有功功率进行预报,向电网调度机构提交预报结果,以提高风电场和电力系统协调运行能力,充分利用风能,同时降低风电输出对电网的影响。风电预报的方法主要包括气象数值模拟和数学统计两种。影响风电预报的因素主要包括气象类因素,比如风向、风速、风功率密度、气温、气压、相对湿度等,还包括风机性能、高度、位置等条件。
甘肃酒泉国家确定千万千瓦级风电基地,截止2011年装机容量超过500万千瓦,规划2015年将达到1400万千瓦,成为“陆上三峡”。目前,甘肃根据酒泉风电场风机和风力情况,主要制作各风电场36小时内距离地面30米、50米、70米、100米和120米高度的风速、风向、风功率密度等要素预报,从而预报风电场输出功率。
风电短期临近和中短期预报,是基于实时测风网络的超短期风电预测预报系统,服务于风电基地。为电力调度提供风电出力预测,为调度安排系统的发电计划、保证电力系统的安全稳定运行、降低备用容量和运行成本提供支撑是该系统的重要功用。
风电预报:制约着电场功率预测预报
所谓风电场功率预测预报,是指风电场经营企业根据气象条件、统计规律等技术和手段,提前对一定运行时间内风电场发电有功功率进行分析预报,向电网调度提交预报结果,以提高风电场与电力系统协调运行的能力。
国家能源局规定,风电功率预报分日预报和实时预报两种方式。日预报是指对次日0时至24时的预测预报,实时预报是指自上报时刻起未来15分钟至4小时的预测预报,时间分辨率均为15分钟。
日预报要求并网风电场每日在规定时间前按规定要求向电网调度机构提交次日0时至24小时每15分钟共96个时间节点风电有功功率预测数据和开机容量。
实时预报要求并网风电场按规定要求每15分钟滚动上报未来15分钟至4小时风电功率预测数据和实时的风速等气象数据。
所以,电场功率预测预报是基于风电预报的基础之上。比如,未来一小时吹进河西走廊的风有多大?根据现有风机性能指标能产生多少电能?对风电接入电网的安全有何影响?风电企业将采取哪些措施应对?风电预测预报系统首先要做出准确的技术支撑,然后才有风电场功率预测预报。
电网调度机构则根据风电场传送的功率预测结果,综合考虑系统运行要求,按照优先调度风电的原则,编制风电场发电计划。
但是,王遂缠认为,风的预报,首先受大的天气尺度天气影响,其次还受到区域内诸如地形、小气候等中小尺度影响,同时风能预报要求的时间、水平和垂直高度都很高,还必须做到实时的业务运行,所以风电预报的技术难度是很大的。
甘肃风电预报已日趋成熟
王遂缠介绍,在国家能源局做出并网风电场必须建预报系统之前,甘肃省已经启动了风电预报技术的研发工作。甘肃省气象局、酒泉市气象局、甘肃省电力公司合作,在中国气象局气候中心、北京市气象局支持下,研究风能短期和短临预报技术,初步建成风电预报系统,从2010年开始向部分风电场提供预报产品,是全国最早开展风电预报的省市之一。
甘肃风电预报始于2002年前后。为推进“陆上三峡”建设,兰州中心气象台科研人员2009年9月正式开发出甘肃省风电功率预报业务系统,可以输出风电场单点逐时的风速大小、风电场输出功率等产品,预报准确率较高,对风电场风电调度有较好的指导作用。
2011年2月21日,由甘肃省气象局与酒泉市政府建设的酒泉市风电预报中心也正式揭牌成立。该中心充分发挥气象部门人才、资料和独有的风力数值天气预报的优势,针对酒泉各大风电企业进行风速、风功率预报,为解决大规模风电接入系统的安全运行提供保障。
王遂缠说,风电预报技术难度大,而且受地形影响很大,国外同行跟我们的技术上没有差异。目前,甘肃根据河西特殊地理、气候环境,风能预报技术有了积累,还在不断研发,而且建立了风能预报团队。
一个是纵向联合,中国气象局在做风电预报评估和技术开发中,甘肃省气象局是主要参加单位。一个是横向联合,兰州中心气象台与中科院寒旱所、甘肃省电力公司风电中心共同研发。同时,兰州还是全国的地学中心之一,集中了大量地学人才,通过综合研发,能给风电场提供前沿产品。
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为推进我国风电预报体系建设,6月30日中国气象局风能太阳能资源中心组织召开我国风电预报技术和体系发展研讨会。来自中国气象局、国家能源局、能源基金会、国家电网公司、内蒙古电力(集团)、中国电力科学研究院、东润环能、国能日新、华锐风电、中能电力等相关能源主管部门和企业机构,以及甘肃、陕西、内蒙古、河北等气象服务中心的专家代表共40余人,就国内外风电预报技术现状、业务发展、服务需求和服务体系等进行研讨交流。国家能源局新能源和可再生能源司副司长梁志鹏、预报与网络司田翠英副司长、中国气象局风能太阳能资源中心主任潘进军、能源基金会项目主任卢红、预报与网络司气候处刘
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政策对风电行业的发展影响非常大,这一点从历年来的发展就可以看出来,而之前不稳定的风电行业也在新政策的推动下有了新的发展。据号外网了解到,国务院审议过的促进风电行业健康发展意见将会有力的引导和促进风电行业的发展。据能源师介绍,之前国家能源局已经完成了对风电产业的调研,这一操作不仅加深了对风电行业的了解,同时也对推动风电行业起到至关重要的作用。如今已经完成的审议表明政府扶持力度和光伏一样,而此次政策也会加速风电发展,推动社会经济发展。从去年一月份开始,我国召开的全国能源工作会议就提出了能源工作总规划的提案,在这个提案中,明确表示了要大力发展新能源,促进可再
在风电领域,风电预报并不是一个新鲜名词。风电预报是较为口语化的说法,更为专业化的表述方式是风电功率预测预报。所谓风电功率预测预报,就是风电场经营企业根据气象条件、统计规律等技术和手段,提前对单个风电场或风电场群未来一段时间的发电功率或出力情况进行分析预报,向电网调度机构提交预报结果,以提高风电场与电力系统协调运行的能力。由于风电本身具有波动性、间歇性,当风电在电网中占比提升到一定比例之后,会对电网的运行安全产生风险。如何在保障电网安全稳定运行的条件下尽可能多接纳风电,是行业内一直在探讨的问题。在这种情况下,风电预报应时而生。其实,早在2005年,中国风
风电预报作为一个新生事物,仍存在一些问题,需要在发展的过程中逐步得到解决。杨振斌认为,国家能源局鼓励和支持风电预报,目的是通过预测,提高电网对风电的接纳能力,促进风电和电网的协调可持续发展。但是,目前对于风电预报的作用和意义的理解还存在着一些误解,风电预报得准,就可以并网;预报得不准,就可能会拉闸限发,这是不应该出现的事情。预测的目的不是限制,而是更好地接受。根据《可再生能源法》,风电等可再生能源电力是需要优先开发、优先并网的。在实际中,风电还没有完全纳入发电计划。这其中有技术、体制的问题,也有利益的问题。在全国范围内,风电预报技术体系应该如何建立,如
11月24日,由湖北省气象局联合有关单位研发完成的“风电功率预测预报系统”通过验收。风电的随机性、波动性及间歇性等固有特点严重影响了其并网使用,而风电预报则是解决这一问题的有效途径。针对风电并网预报迫切需求,湖北省气象服务中心(省气象能源技术开发中心)充分利用自身的科技优势,紧密结合我国风电并网的特点,联合风脉(武汉)可再生能源技术有限责任公司开发了“风电功率预测预报系统”。本风电功率预测预报系统严格按照国家能源局《风电场功率预测预报管理暂行办法》(国能新能[2011]177号文件)及国家电网公司《风电功
近日,由中国节能环保集团公司(简称中国节能)和中国气象局共同研发的风电功率预测预报系统正式落户中节能张北满井风电场,标志着这项历经三年多的科技成果正式进入试验阶段。该系统完全满足国家能源局《风电场功率预测预报管理暂行办法》和国家电力调度通信中心《风电功率预测系统功能规范》等相关文件规范的要求。系统采用三维GIS显示技术,结合风电场实际地形实现风机和测风塔的定位及风电场风机监测信息的实时显示,可自动接收中国气象局数值天气预报产品信息、实现风电预报功率的自动计算、实现后台自动上报风电场短时临近发电计划,并具备预报效果考核和误差分析等多种服务功能。系统安装完
胡文瑞胡文瑞简介:在中国科学院力学研究所长期从事流体力学研究,中国科学院院士。在磁流体力学、宇宙流体力学和微重力流体力学方面造诣深厚。2005年后,受聘担任兰州理工大学学术委员会主任,帮助甘肃促进酒泉千万千瓦风电基地建设和大功率风力发电机空气动力学的研究。世界上石油、天然气、煤等不可再生资源拥有量令人堪忧。人类今后利用能源只能依靠核能和可再生能源。另一个原因是环境问题,使用石化能源导致大量排放温室气体,导致环境问题的产生;同时我国能源结构长期以煤为主,每年烧掉近40亿吨煤。大力发展无污染的可再生能源可以解决这一系列问题,这也是我国高度重视风电的原因。我
风电新政 并网风电场须建预报系统为加强和规范风电场运行管理,落实风电全额保障性收购要求,保障电力系统安全可靠运行,促进风电健康有序发展,国家能源局日前制定了《风电场功率预测预报管理暂行办法》。明确要求,所有并网运行的风电场须建立风电功率预测预报系统,并配备专职人员负责系统运行维护、预测预报管理和向电网调度机构实时传送数据工作,确保预测预报系统稳定可靠运行。并划出时间表:所有已并网运行的风电场应在2012年1月1日前建立起风电预测预报体系和发电计划申报工作机制并开始试运行,按照要求报送风电功率预测预报结果。未按要求报送风电功率预测预报结果的风电场,不得并
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