由于影響新能源消納的因素眾多，各因素之間又互相影響，而大數據的核心價值就在于揭示事物之間相關性，利用大數據挖掘可以有效量化各影響因素之間關聯關系。協同計算平臺可在現有基礎上，結合電網調度運行需求不斷優(yōu)化分析計算模型，滿足未來分布式電源、儲能、需求側響應的大規(guī)模發(fā)展需要。
“2020年是泛在電力物聯網建設的攻堅年，要繼續(xù)以新能源消納、電網質效提升、多元要素互聯共享、互聯網運營為主線，持續(xù)加大電網關鍵裝備、大電網運行控制、5G、人工智能等兩網融合核心技術攻關。”近日，在國網能源互聯網技術研究院行動計劃研討會上，中國電力科學研究院總經理、國網能源互聯網技術研究院院長王繼業(yè)指出。這表明，新能源消納同樣是泛在電力物聯網應用的重要方向。
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。為準確有效地貫徹執(zhí)行新能源優(yōu)先調度，提前評估電力系統(tǒng)新能源消納能力，準確定位消納瓶頸，中國電力科學研究院研發(fā)了新能源消納能力協同計算平臺（以下簡稱“協同計算平臺”），旨在分析新能源發(fā)電對電網運行影響、優(yōu)化運行方式和新能源裝機時序，為電網調度運行和政府出臺相關政策提供科學依據。
裝機增長疊加消費放緩
新能源消納仍面臨較大壓力
數據顯示，截至2019年底，我國風電、光伏發(fā)電并網裝機容量突破4.1億千瓦，占電源總裝機的比例超過21%。風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運行方式對新能源消納產生的影響，難以對并網時序、電網檢修、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?！敝袊娏茖W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，國內重要的能源供應和儲備基地，風能、太陽能儲量豐富。但由于新能源裝機連續(xù)數年出現“井噴式”增長，本地電力消納市場有限，新疆成為棄風棄光重災區(qū)，新能源企業(yè)遭受大面積虧損，成為社會各方關注的焦點。
依托數據平臺
深化運行消納分析
2020年是實現《清潔能源消納行動計劃（2018-2020）》目標的“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量發(fā)展成為業(yè)界關注的話題。
針對新能源消納難題，中國電力科學研究院研發(fā)的協同計算平臺，基于新能源時序生產模擬仿真模型，可實現新能源出力序列隨機模擬、新能源消納能力時序生產模擬和案例批量計算等功能，可用于分析新能源并網對電網運行的影響、新能源優(yōu)化布局開發(fā)等問題。協同計算平臺還通過國家電網調度數據網信息管理大區(qū)泛在互連，實現國-分-?。▏译娏φ{度中心-調控分中心-各省電力調控中心）數據共享、數據遠程同步管理以及計算結果遠程校驗。
“協同計算平臺已成功應用到國家電網公司國調中心、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，可較為準確地評估新能源消納能力，有效助力調度部門優(yōu)化運行方式?！敝袊娏茖W研究院新能源研究中心調度室主任黃越輝介紹，目前，協同計算平臺的底層系統(tǒng)——新能源生產模擬系統(tǒng)，已通過中國電力企業(yè)聯合會組織的產品鑒定，認為新能源生產模擬系統(tǒng)中風電/光伏發(fā)電時間序列建模、時序生產模擬方面達到國際領先水平。
國家電力調度控制中心水新處相關負責人表示：“通過新能源消納能力協同計算平臺的統(tǒng)一建設，首次實現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，有利于準確分析各省新能源消納瓶頸，對癥施策。此外，協同計算平臺中‘國-分-省’三級協同互聯消納能力計算管理模式，可以實現硬件分布式部署、任務分層級實時下達、數據及計算結果統(tǒng)一管理，兼顧流程規(guī)范性與計算效率，精準挖掘提升新能源消納水平的各項措施，有效助力電網優(yōu)化運行?！?
技術引領
為新能源發(fā)展提供科學規(guī)劃
目前，在國家電力調度控制中心的組織下，中國電力科學研究院與各省級電網調度運行人員一起，利用協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鍵因素，提出火電機組深度調峰、擴大新能源省間交易規(guī)模、旋轉備用共享等具體措施。并向政府部門提出引導新能源裝機有序并網，新能源新增裝機逐步向中東南部地區(qū)轉移等建議?！?黃越輝表示，政府部門高度重視并落實出臺了風電/光伏發(fā)電投資監(jiān)測預警政策，對風光紅色預警區(qū)域，停止并網申請，僅允許平價和扶貧項目并網。在國家政策的引導下，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，而大數據的核心價值就在于揭示事物之間相關性，利用大數據挖掘可以有效量化各影響因素之間關聯關系?！?黃越輝強調。
“未來，協同計算平臺將在現有基礎上，結合電網調度運行需求不斷優(yōu)化分析計算模型，滿足未來分布式電源、儲能、需求側響應的大規(guī)模發(fā)展需求?！?黃越輝表示。
此外，業(yè)內專家告訴記者，協同計算平臺的建立將結合大數據、云計算等前沿技術，不斷提升新能源消納能力分析計算的便捷性與效率。依托電網調控云，建立準確、全面、智能的新能源消納計算分析體系，實現“月度回溯，季度滾動，年度評估”，為電力調控部門提前預估電網新能源消納空間、優(yōu)化年度運行方式安排等關鍵環(huán)節(jié)提供強有力的技術支撐，為政府相關部門統(tǒng)籌新能源開發(fā)、輸送、利用等各環(huán)節(jié)提供科學的分析工具，助力新能源健康有序發(fā)展。
