时间：2020-12-31 来源：国能日新
功率预测是我国新能源并网的必备条件之一，随着新能源发电大规模接入电力系统，功率预测的重要性愈发地凸显出来。
对风力、光伏发电功率进行预测，不仅有效提高电力系统的稳定性、安全性、经济性，而且给电网调度计划、各机组的分配量提供可靠的依据；同时，还可以降低新能源场站的成本，提高场站经济效益。因而，新能源功率预测对电力系统的运行有重要意义。
风电起步较早，成熟度较高，因此无论在国外还是在国内，最早进行的是风功率预测的研究和系统开发。早在20世纪八九十年代，丹麦就已开发出了一套风功率预测系统。如今，在风电较为发达的欧洲国家，风功率预测已得到广泛应用，并成为风电优化调度的重要支持系统和提高电网接纳风电能力的重要技术手段。在全球发展风电、光伏的国家，功率预测也已成为新能源并网的一项重要指标。
而功率预测精度的高低是决定新能源能否友好并网的关键。随着研究和应用的不断深入，多数值气象预报综合应用、多模型组合预测等预测技术的不断发展，使得预测精度逐步提高。
实践证明，近些年来，我国对功率预测的研究有很大的进步，在技术水平和预测精准度方面都有很大提升，不仅能够应对越来越严格的考核要求，而且让大规模新能源更友好地接入电网，提高电网的安全性、稳定性、经济性，并为调度合理安排发电计划、降低场站发电成本提供了有力的技术支撑。
行业预计，“十四五”期间我国风电、光伏新增装机规模需求将远高于“十三五”，而且以2030年实现风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上计算，意味着未来10年风、光每年的平均新增装机将不低于75GW。大量新能源接入电网，对功率预测精准度提出了更为严峻的挑战。国能日新十几年来始终专注于新能源功率预测系统的研究，积累了丰富的预测技术与应用实践经验，已成为新能源功率预测的行业领跑者，在全国的集中式光伏电站、陆上风电、海上风电都有广泛的应用，并能够在极端环境和复杂地形中实现精准预测。
技术创新是提升功率预测精度的必要条件
技术创新是提高功率预测精度的必要条件，国能日新在模型、算法、气象等方面钻研新技术，利用不同的数值天气预报模式来预测未来气象的多种可能性，最大化地提升功率预测精度。
其中，数值天气集合预报+分段建模技术打破了传统单一的建模方式和单一的数值天气预报，一方面从模型上丰富预报结果，通过对新能源场站地形地貌、实测数据、各设备状态信息及数值天气预报等多种数据源进行集合预报，减少预测偏差；另一方面从物理上分区域预测，利用神经网络等算法分段建模，实现了模型与真实的风、光场站高度匹配，提升预测精度，最终输出更精准的短期、超短期功率预测。
复杂天气与复杂地形的预测技术
海上风电恶劣环境下的精准预测
相比于陆上风电，海上风电场处于恶劣的自然环境条件下，时常遇到台风、暴雨等极端恶劣天气，国能日新基于多数据源的异常天气模型优化技术，建立数值天气预报数据、气象观测数据、功率预测数据、气象资源数据的大数据分析平台，结合历史数据分析，对区域出现的极端天气进行差异化的模型调整，确保风电场稳定运行和最大化出力。
复杂地形下的精准预测
以复杂的山地风电场为例，由于其复杂的地形容易出现局地微观气候，加之气象站观测覆盖面积小等特点，导致中尺度数值天气预报无法对风电场当地小气候进行细化考虑，而且发电量差异较大，预报难度很大。
国能日新采用微观气象学和计算流体力学（CFD）技术有效消除了局地小气候波动，大大减少风速等重要气象要素的预报偏差；采用结合资料同化、集合预报和多模式集成预报技术，实现了高分辨率气象预报。而且，通过先进的智能算法，能够将每一台风电机组从风到电的转化过程变得可感知、可预测。
功率预测系统适应性、兼容性强
值得一提的是，国能日新的功率预测在越南、哈萨克斯坦、埃塞俄比亚、肯尼亚等国家的新能源场站的良好应用也体现出了预测系统较好的兼容性、适应性以及并网友好性。即使在当地并网条件和各项指标考核更为严格的情况下，仍能够实现精准预测。同时，对于客户的不同需求，可提供一对一定制化预测服务。
功率预测技术深度应用价值
精准的功率预测不仅对于电力系统的安全、稳定、经济运行提供必要保障，而且在并网消纳、电力交易等方面正发挥着积极作用。
在新能源消纳方面，精准的功率预测可提高电网对新能源的接纳能力。“十四五”期间，消纳仍是新能源发展的关键，精准的功率预测有效提升新能源并网的友好性，能够让电网对新能源的接纳能力更强。
在电力交易方面，辅助制定最优的交易策略，提升新能源场站经济价值。精准的功率预测是电力交易获得高收益的重要依据，是新能源场站提高经济效益的必然方式。随着全国电力市场化交易进一步深化和推广，省内、跨省交易逐步实施，精准的功率预测能够帮助电站做精准的电量申报策略支持与分析，制定最优的交易策略，实现交易价值最大化。
