不能把風電功率預測理解成為限制風電發(fā)展的門檻
■楊振斌
按照國家能源局發(fā)布的“風電場功率預測預報管理暫行辦法”的要求，今年1月1日，已經并網運行的風電場要建立起風電預報預測體系，7月1日開始正式運行。2012年仍然是中國風電的調整發(fā)展年，隨著相關規(guī)定的實施，風資源評估和風電功率預報將在風電并網調度工作中發(fā)揮越來越重要的作用。
就此問題，記者近日采訪了中國氣象局風能太陽能資源評估中心副主任楊振斌，他從氣象的角度，對我國風能預報和風電健康發(fā)展提出了一些觀點和建議。
預報有利于提高風電整體效益
中國能源報：我國風能預報技術是從何時開始研究的？
楊振斌：我們從2003年左右就開始關注風能預報技術.當時中國風電發(fā)展剛剛步入快速發(fā)展階段。因有機會參與一些國際風能合作的項目，通過這些項目，我們了解到國外風能發(fā)達國家開展風能預報技術研究、為什么需要風能預報、預報對風電場和電網有哪些貢獻等等。
在與歐洲如德國專家的交流中，我們注意到歐洲已經在開展風電預報的事實，也開始在國內針對風能預報技術開展研究，進行技術積累。眾所周知，電力在歐洲是通過電力交易市場進行交易的，在那里所有并網的電力都要進行預測，當然也包括風電。通過預測，一方面有利于電網的運營，有利于降低風電對電網安全帶來的潛在風險，另一方面，對于風電場端也是非常有益的，通過準確的預測，可使得風電場運營商在電力交易中獲取最大的利益。可以說，風能預報在歐洲發(fā)揮了非常好的作用，提高了風電的整體效益。
中國能源報：我國風能預報技術發(fā)展的現狀如何？
楊振斌：過去，氣象部門主要是為農服務，服務于“三農”，而現在做風能預測，是針對國民經濟中的一個特定的行業(yè)提供服務，也是充分發(fā)揮我們氣象部門的專業(yè)技術優(yōu)勢，更好地為國民經濟和社會發(fā)展提供技術支撐。風能預報屬于專業(yè)氣象預報范疇，氣象預報技術，尤其是數值天氣預報技術，決定了風能預報的準確率。
2011年7月，中國氣象局初步建立了風能預報業(yè)務。這項業(yè)務是在奧運氣象服務成果BJ-RUC數值預報系統(tǒng)的基礎上建立的，可以提供全國9公里、部分地區(qū)3公里甚至更高分辨率的風能數值天氣預報產品。需要說明的是，風能數值天氣預報是預測風等氣象要素的，而風電場發(fā)多少電需要的是風電功率預測，因此，中國氣象局風能太陽能資源中心還組織研發(fā)了中國氣象局風電功率預報系統(tǒng)，通過去年下半年在河北、寧夏、甘肅等地，針對試點風電場進行的預報服務試驗結果表明，準確率達到了國家能源局提出的考核精度要求。
發(fā)揮氣象優(yōu)勢，力促風電并網
中國能源報：如何發(fā)揮氣象部門的優(yōu)勢，使風能預報在風電并網調度中發(fā)揮更大的作用？
楊振斌：除了開展風能數值天氣預報，提供高質量的風能數值天氣預報公共服務、專業(yè)服務外，氣象部門還可以通過與電力企業(yè)的合作，將災害性天氣監(jiān)測預警等信息及時提供給風電場、電網等企業(yè)，提高風電場、電網等電力設施對災害性天氣防御能力，有效降低潛在的安全風險。近期，在國家能源局的組織下，氣象部門正在積極推動風能數值天氣預報技術體系和風能數值天氣預報平臺建設，進一步提升風能預報服務能力。
中國能源報：氣象部門的數據目前使用情況如何，是否有助于風電發(fā)展？
楊振斌：在我國風電發(fā)展從起步到目前飛速發(fā)展的各個階段，氣象部門的數據都發(fā)揮了非常重要的作用。
2003年，國家啟動了大型風電場建設前期工作，氣象部門利用全國2400氣象站歷史資料，完成了第三次全國風能資源普查，得到我國陸地風能資源豐富區(qū)域的宏觀分布；在此基礎上，自2006年起，國家財政部和發(fā)改委支持我們開展風能資源詳查和評價，建立了包含70米、100米和120米共400座測風塔的全國風能資源觀測網，開發(fā)了具有風能資源數值模擬評估系統(tǒng)，該系統(tǒng)達到國際領先水平。去年年底，完成了全國陸地風能資源精細化評估，獲得全國陸地1公里水平分辨率的風能資源立體圖譜，全國陸地70米高度風能資源技術可利用量為26億千瓦，近海（水深5-25米范圍）70米高度風能資源技術可開發(fā)量為2億千瓦，基本完成了全國風能資源詳查和評價工作。
這些普查、詳查成果已經充分服務于各級政府，應用于風電發(fā)展規(guī)劃制定，同時也服務于風電開發(fā)企業(yè)，在風電場工程可行性研究、建設等方面得到廣泛應用。眾所周知，風電場的建設，需要經過資源評估、選址、測風、可行性研究和項目建設等環(huán)節(jié)，基本建設周期是兩年半左右時間。這其中耗時最長測風期，至少需要1年的時間。目前，我們建設的400個測風塔，已經積累了兩年的測風數據，所以，對于風電開發(fā)企業(yè)來說，利用我們的數據建設風電場就可以節(jié)省至少一年的測風時間。
新生事物尚有難題待解
中國能源報：在您看來，目前我國風能預報有哪些突出的問題亟待解決？
楊振斌：風電預報是一個新生的事物，有一些問題需要在發(fā)展的過程中逐步得到解決。
首先，風電預報在我國風電產業(yè)的發(fā)展中起何種作用？如何發(fā)揮作用？需要深入研究。國家能源局鼓勵和支持做風電預報，目的是通過預測，提高電網對風電的接納能力，促進風電和電網的協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。但是，目前對于風電預報的作用和意義的理解還存在著一些誤解，風電預報得準，就并網；預報得不準，就不允許并網。根據可再生能源法，風電等可再生能源電力是需要優(yōu)先開發(fā)、優(yōu)先并網的，預測的目的不是限制，而是更好地接受。因此，不能把風電功率預測理解成為限制風電發(fā)展的門檻。
其次，目前我國還沒有建立完善的風電預報技術體系。在全國范圍內，風電預報技術體系應該如何建立，如何布局？氣象部門做什么？電網做什么？發(fā)電企業(yè)做什么？所有這些問題，還需要進一步調查研究。
中國能源報：您認為氣象部門、風電企業(yè)和電網分別在風電預測中扮演何種角色？
楊振斌：事實上，風電預測應該包括兩個層面，一是電網端的預測，電網通過預測進行電力調度和制定發(fā)電計劃；一是風電場端的預測，通過預測，提高風電場管理運營水平，進而提高經濟效益。風電場每天定時對未來24小時逐15分鐘（96個時間節(jié)點）的預報，每15分鐘滾動預報未來4小時逐15分鐘的預報；這些對于電網企業(yè)來說是不夠的，電網企業(yè)需要制定風電的發(fā)電計劃，并進行實時調度，相應對預報的要求會更高一些。所以，風電場和電網企業(yè)的預報是兩個層面的問題，互為補充，不可相互替代的。
目前，預報的關系還沒有完全理清，如何做、達到何種效果、如何進行考核還需要研究。但無論怎樣，其中都離開不了天氣預報，氣象部門可以通過不斷將先進的氣象探測、數值預報、集合預報等技術應用于風能預報業(yè)務服務，不斷提高預報精度和準確率，從而提高風電預報的能力和水平，更好地為國家風電產業(yè)持續(xù)發(fā)展提供支持。
中國能源報：近一年來，市場上出現了100多家風電預報機構，他們在風電預報中扮演何種角色？
楊振斌：由于我們目前還沒有建立起完善的風電預報技術體系，還沒有建立相關的如準入機制等，這就造成目前的局面：從去年以來，風電預報的服務機構紛紛出現，聲稱能夠幫助發(fā)電企業(yè)達到考核目標，這些企業(yè)的服務能力和水平參差不齊，增加了行業(yè)辨識的難度，目前看不利于行業(yè)的發(fā)展。國家主管部門也意識到這個問題，國家能源局多次組織中國氣象局、各大發(fā)電公司、電網公司來探討如何風電預測建立技術體系和布局，如何更好地推動風電預測水平的提高和行業(yè)的發(fā)展。
中國能源報：有人說目前由于對電網沒有約束，讓風電場增加預報功能只是徒勞地增加成本，并沒有真正起到促進風電并網的作用。你如何看待這個說法？
楊振斌：一段時間以來，我國風電規(guī)劃、風電場建設和電網規(guī)劃、建設還沒有達到協(xié)調發(fā)展，在一定程度上制約風電產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，這是目前國家風電事業(yè)發(fā)展存在的現實情況。但可喜的是，近兩年來，相關部門已經意識到這一問題，通過風電和電網發(fā)展的不斷磨合，某些問題已經在逐步得到解決。當然還存在技術、體制和利益分配上的問題。
“風電場功率預測預報管理暫行辦法”要求風電場7月1日起開始預報業(yè)務試運行。但首先必要明確風電功率預測如何充分發(fā)揮作用問題，相關管理辦法還需要進一步細化、明確。否則，大家擔心的風電預測不但發(fā)揮不了作用，而且增加了風電企業(yè)的運營成本的現象就有可能發(fā)生，那就違背了國家組織開展風電預報初衷和目的?？傊?，建立完善的風電預報技術體系，關鍵還是要明確責任和義務。
另外，目前我們風電的預報，重點還是在電量的預報上，即發(fā)電企業(yè)預報未來24小時每15分鐘共96個時間節(jié)點風電有功功率的預測數據。但對電網接納風電來說，不僅需要有電量的預報，還需要能夠預測電量的突變，因為從科學角度來說，風速完全有可能在1-2小時內從20米/秒變化到5米/秒，對于一個裝機容量10萬千瓦的風電場來說，這就意味著風電功率從10萬千瓦變化到1萬千瓦。如果電網中風電的比例較高，這種風速的瞬變會對電網平衡、安全等造成非常大的沖擊。對于提前一天進行風電瞬變的準確預報，從目前技術來看，還是有一定的難度的。
