協(xié)同計算平臺助力新能源消納能力量化分析計算

　　“2020年是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的攻堅年，要繼續(xù)以新能源消納、電網(wǎng)質(zhì)效提升、多元要素互聯(lián)共享、互聯(lián)網(wǎng)運營為主線，持續(xù)加大電網(wǎng)關(guān)鍵裝備、大電網(wǎng)運行控制、5G、人工智能等兩網(wǎng)融合核心技術(shù)攻關(guān)。”近日，在國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院行動計劃研討會上，中國電力科學(xué)研究院總經(jīng)理、國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院院長王繼業(yè)指出。這表明，新能源消納同樣是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要方向。

　　進入“十三五”以來，我國新能源裝機持續(xù)快速發(fā)展，但也面臨著區(qū)域發(fā)展不均衡等問題。為準(zhǔn)確有效地貫徹執(zhí)行新能源優(yōu)先調(diào)度，提前評估電力系統(tǒng)新能源消納能力，準(zhǔn)確定位消納瓶頸，中國電力科學(xué)研究院研發(fā)了新能源消納能力協(xié)同計算平臺（以下簡稱“協(xié)同計算平臺”），旨在分析新能源發(fā)電對電網(wǎng)運行影響、優(yōu)化運行方式和新能源裝機時序，為電網(wǎng)調(diào)度運行和政府出臺相關(guān)政策提供科學(xué)依據(jù)。

　　裝機增長疊加消費放緩

　　新能源消納仍面臨較大壓力

　　數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量突破4.1億千瓦，占電源總裝機的比例超過21%。風(fēng)電與光伏總裝機容量超過1000萬千瓦的省份已占到全國的一半以上。

　　“我國新能源發(fā)展速度非?？?，由于缺乏科學(xué)的新能源消納能力分析評估手段，難以量化分析已有的電網(wǎng)運行方式對新能源消納產(chǎn)生的影響，難以對并網(wǎng)時序、電網(wǎng)檢修、常規(guī)電源運行等環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，影響新能源消納水平的進一步提升。”中國電力科學(xué)研究院首席專家劉純表示。

　　以新疆為例，作為西北地區(qū)典型的新能源資源大省，國內(nèi)重要的能源供應(yīng)和儲備基地，風(fēng)能、太陽能儲量豐富。但由于新能源裝機連續(xù)數(shù)年出現(xiàn)“井噴式”增長，本地電力消納市場有限，新疆成為棄風(fēng)棄光重災(zāi)區(qū)，新能源企業(yè)遭受大面積虧損，成為社會各方關(guān)注的焦點。

　　依托數(shù)據(jù)平臺

　　深化運行消納分析

　　2020年是實現(xiàn)《清潔能源消納行動計劃（2018-2020）》目標(biāo)的“收官之年”，同時也將迎來新能源“平價時代”到來前的“搶裝潮”。在新能源裝機占比進一步提升、用電增長持續(xù)放緩的大背景下，如何保持新能源高質(zhì)量發(fā)展成為業(yè)界關(guān)注的話題。

　　針對新能源消納難題，中國電力科學(xué)研究院研發(fā)的協(xié)同計算平臺，基于新能源時序生產(chǎn)模擬仿真模型，可實現(xiàn)新能源出力序列隨機模擬、新能源消納能力時序生產(chǎn)模擬和案例批量計算等功能，可用于分析新能源并網(wǎng)對電網(wǎng)運行的影響、新能源優(yōu)化布局開發(fā)等問題。協(xié)同計算平臺還通過國家電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)信息管理大區(qū)泛在互連，實現(xiàn)國-分-?。▏译娏φ{(diào)度中心-調(diào)控分中心-各省電力調(diào)控中心）數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)遠程同步管理以及計算結(jié)果遠程校驗。

　　“協(xié)同計算平臺已成功應(yīng)用到國家電網(wǎng)公司國調(diào)中心、華北分中心、東北分中心、西北分中心，山西、吉林、蒙東、青海、寧夏、湖南等19個省級電網(wǎng)，可較為準(zhǔn)確地評估新能源消納能力，有效助力調(diào)度部門優(yōu)化運行方式。”中國電力科學(xué)研究院新能源研究中心調(diào)度室主任黃越輝介紹，目前，協(xié)同計算平臺的底層系統(tǒng)——新能源生產(chǎn)模擬系統(tǒng)，已通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會組織的產(chǎn)品鑒定，認為新能源生產(chǎn)模擬系統(tǒng)中風(fēng)電/光伏發(fā)電時間序列建模、時序生產(chǎn)模擬方面達到國際領(lǐng)先水平。

　　國家電力調(diào)度控制中心水新處相關(guān)負責(zé)人表示：“通過新能源消納能力協(xié)同計算平臺的統(tǒng)一建設(shè)，首次實現(xiàn)各省新能源消納情況回溯及對未來2-3年新能源消納情況的測算，有利于準(zhǔn)確分析各省新能源消納瓶頸，對癥施策。此外，協(xié)同計算平臺中‘國-分-省’三級協(xié)同互聯(lián)消納能力計算管理模式，可以實現(xiàn)硬件分布式部署、任務(wù)分層級實時下達、數(shù)據(jù)及計算結(jié)果統(tǒng)一管理，兼顧流程規(guī)范性與計算效率，精準(zhǔn)挖掘提升新能源消納水平的各項措施，有效助力電網(wǎng)優(yōu)化運行。”

　　技術(shù)引領(lǐng)

　　為新能源發(fā)展提供科學(xué)規(guī)劃

　　目前，在國家電力調(diào)度控制中心的組織下，中國電力科學(xué)研究院與各省級電網(wǎng)調(diào)度運行人員一起，利用協(xié)同計算平臺開展新能源消納能力量化分析計算，指明新能源消納能力提升的具體努力方向。

　　“利用協(xié)同計算平臺對重點地區(qū)的新能源消納能力開展全方位評估，量化分析阻礙新能源消納的關(guān)鍵因素，提出火電機組深度調(diào)峰、擴大新能源省間交易規(guī)模、旋轉(zhuǎn)備用共享等具體措施。并向政府部門提出引導(dǎo)新能源裝機有序并網(wǎng)，新能源新增裝機逐步向中東南部地區(qū)轉(zhuǎn)移等建議。” 黃越輝表示，政府部門高度重視并落實出臺了風(fēng)電/光伏發(fā)電投資監(jiān)測預(yù)警政策，對風(fēng)光紅色預(yù)警區(qū)域，停止并網(wǎng)申請，僅允許平價和扶貧項目并網(wǎng)。在國家政策的引導(dǎo)下，新疆、甘肅等消納矛盾突出的地區(qū)積極努力，采取一系列舉措持續(xù)提升新能源消納水平，消納水平顯著提高。2017年至2019年，我國風(fēng)電和光伏發(fā)電利用率逐年提升，新能源消納矛盾得到明顯緩解。

　　“由于影響新能源消納的因素眾多，各因素之間又互相影響，而大數(shù)據(jù)的核心價值就在于揭示事物之間相關(guān)性，利用大數(shù)據(jù)挖掘可以有效量化各影響因素之間關(guān)聯(lián)關(guān)系。” 黃越輝強調(diào)。

　　“未來，協(xié)同計算平臺將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度運行需求不斷優(yōu)化分析計算模型，滿足未來分布式電源、儲能、需求側(cè)響應(yīng)的大規(guī)模發(fā)展需求。” 黃越輝表示。

　　此外，業(yè)內(nèi)專家告訴記者，協(xié)同計算平臺的建立將結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)，不斷提升新能源消納能力分析計算的便捷性與效率。依托電網(wǎng)調(diào)控云，建立準(zhǔn)確、全面、智能的新能源消納計算分析體系，實現(xiàn)“月度回溯，季度滾動，年度評估”，為電力調(diào)控部門提前預(yù)估電網(wǎng)新能源消納空間、優(yōu)化年度運行方式安排等關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供強有力的技術(shù)支撐，為政府相關(guān)部門統(tǒng)籌新能源開發(fā)、輸送、利用等各環(huán)節(jié)提供科學(xué)的分析工具，助力新能源健康有序發(fā)展。（文丨本報記者 路鄭）