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用靳双龙的话说,天有不测风云,风和云又是影响风力和光伏发电的最主要因素。与常规电源相比,风电场和光伏发电站的输出功率几乎完全由自然风速的大小和太阳辐射强度决定。只有精确的电力天气预报,才能把握新能源发电的脉搏,实现新能源合理调度。
数值天气预报保障电网安全的作用也十分明显。
以复奉、锦苏、宾金特高压线路为例。三条线路从四川出发,最长的经过2059公里,将西南水电源源不断送往华东负荷中心。截至6月15日0点,三条线路累计向华东电网送出四川水电3032亿度。
3032亿度电,足够上海、江苏、浙江、安徽、福建等省在内的华东地区使用近3个月,相当于减少原煤消耗13360多万吨,减排二氧化碳3亿多吨、二氧化硫116.9万吨。
2000公里左右的线路沿途,气象灾害不计其数。靳双龙介绍,以雷击为主的自然灾害是特高压线路的最大隐患。每一条特高压线路相当于10台左右火电机组发电量。在一个大的电力系统中,目前国内先进技术可以保证在1~2台火电机组故障时系统正常运行。若三条线路中任何一条甚至多条出现故障,后果将不堪设想。
除此之外,观察我国各大城市的用电负荷曲线,几乎完全与气温曲线同步。精准的天气预报提前预测了负荷高峰,也给电网调度充足的时间制定应对计划。
电力行业作为高实时性的高生产单位,对天气预报时间和空间分辨率的要求都非常高。以天为单位,精确到区县一级的预报不能满足需求。因此,引入电力气象的概念十分必要。
2009年,雾霾开始受到关注,发展新能源势在必行。“十一五”期间,国家提出大力发展可再生能源。“十二五”规划进一步提出要扩大可再生能源的应用规模,显著提高可再生能源在能源消费中的比重。国家电网公司积极开展工作推动新能源发展。2009年,数值天气预报运行中心应运而生。
“一开始,我们只为服务新能源。”靳双龙介绍,“当时的数值天气预报主要用于新能源功率预测和优化调度。简单来说,就是预测第二天的风和光能发多少度电。”
2013年,特高压发展取得长足进步,特高压长距离、大容量、低损耗的特点,以及其在优化资源配置、促进能源聚集地区经济发展、缓解我国东部用电紧张,以及减少污染物排放等方面的优势在实践中进一步得到体现。为了进一步服务特高压发展,数值天气预报运行中心正式提出了“电力气象”概念。
到今天,随着技术的不断发展和大数据的运用,数值天气预报运行中心开始发挥越来越大的作用,服务范围已经扩大到包括新能源发电并网在内的电网调度、运检等电力生产运行的各个方面。
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