新能源風光發電預測技術的發展及應用

付司城 葉偉

摘要：隨著當前經濟與科技的同步快速發展，人們的生活質量及生活水平都有了極大的提高，對于資源的利用也變得越來越多，以致于環境污染成為了現今社會的主要問題，當務之急是如何降低對環境的污染。本文主要針對現在興起的新時代的可再生能源---風能的探討分析，通過應用風光發電預測技術進行電能的獲取，從而使自然環境得到有效保護，找到資源合理使用的策略。

關鍵詞：新能源;風光發電;預測技術;發展探究

當今社會，發展進步的同時也會帶來不可避免的破壞，對環境的破壞是最為明顯的問題。我國對能源的需求變得越來越大，對其的消耗以及浪費現象尤為嚴重，國家不得不找可再生能源作為新時代發展利用的新能源來填補能源耗盡的危機。其中，風光發電預測技術在我國近年來成為了備受關注的新興技術之一，對其的開發利用變得頻繁起來

一、我國新能源的開發潛力和意義

1.1我國新能源開發利用潛力巨大

當前，我國的新能源儲量極其豐富，通過合理開發以致有效減輕當前的資源枯竭問題。我國水能蘊藏量現今高達6.8億千瓦，穩居世界第一位。通過上述數據，我們可以更加直觀的看到我國新能源的儲備雄厚，以水能發電最為優越，開發利用程度高達40%，而風能相對于可開發利用的儲量而言還不到10%。縱觀全球，我們可以看到現在許多國家都在不斷提升新能源與電力消費之間的占比，其中美國對于水能資源的開發利用在其國內已經高達80%以上，新能源以及各類可再生能源的開發利用已經在全世界的能源開發體系中占據了重要地位。

1.2新能源對優化能源消費結構具有戰略意義

所謂的能源消費結構，主要是說我國在一個固定的時間范圍，我國國民經濟中各個部門等領域所利用能源的數值，以及在總能源消耗中的比重。目前，我國的能源消費結構存在諸多的不足，能源供需方面存在著結構性的矛盾，主要是煤炭利用率過大導致環境污染，而石油的開發較少，天然氣資源短缺。因此我國的能源消費結構90%以上又都來自于煤炭能源，石油占7.2%，而天然氣占比最少僅占5.5%，由此可以看出我國對于非化石累能源（補充能源）的開發利用率低，對風電、水電等清潔能源的消費量總和也只占總量的23.4%，這也是也是導致其能源消費不合理的重要原因之一。反觀我國的新能源資源，不僅儲量豐富，并且具有開再生的特征，代表新能源不會因為認為的開發利用而致枯竭耗盡，還是當今非常環保的清潔型能源，能極大程度避免其開發和利用過程對環境造成破壞。因此，優化我國的能源消費結構是重中之重，只有對其加以有效控制和管理，積極開發新能源，才能真正為解決我國的能源安全、資源枯竭問題提供最大的幫助

二、應用新能源風光發電預測技術的意義

對于我國而言，對于風光發電預測技術的研發過程比較落后，西方國家早在上世紀80年代就已經開始，并且獲得了較為突出的成就。我國在該技術的研究領域沒有形成更為完善的體系，并且其自身特征眾多，具有明顯的隨機性/波動性等，所以對其進行科學合理的應用，則會給預測電網過程帶來推動作用。伴隨著近些年我國對能源減排工作越發重視，《中華人民共和國可再生能源法》等一系列法律法規的頒布，都在提醒著人們對能源的節約，這也使得各種新能源以及相關技術的不斷被廣泛開發利用起來。

現今社會，任何技術研發工作都離不開技術的支持和利用，對風光發電技術的發展自然離不開與國民經濟之間的聯系和配合。風光發電技術的發展離不開科技的支撐，同時兩者存在相輔相成，共同發展的良性關系。與此同時，不能忽視掉專業的高新技術人才的培養和引進，對于優秀的高素質技術人員，他們可以通過自身的優勢，自主創新和優化大數據以及其他系統改造，升級電源端設備，統一策略配置技術突破等各個方面，保證在各個領域都有專業的技術人員的技術支撐和工作需求，并對能源的利用和消耗進行科學系統化的管理，使經濟效益呈可觀性發展。

近些年，我國新能源風光發電領域獲得了突飛猛進的成績，并將風光發電納入電網調度計劃中，使其更加穩定地提高預測工作的高效性/精準性。風光發電預測技術的有力結合，可以從根本上解決電網運行的不安全問題，降低其旋轉備用容量，進而對成本控制帶來積極效果。并且其預測標準可以為后續的網絡監管工作等提供信息化支持，減小風/光的資源浪費，促進可持續發展。

三、新能源風光發電預測技術的發展

3.1 基于數值天氣預報NWP的預測法

對于NWP的風光出力預測技術的發展現狀，在我國已經初具規模。該種技術的預測主要包括了對風速、大氣氣壓、日照時數等各種天氣數據參數進行輸入，并對一些地理參數等因素進行分析，在各種外部環境影響下，以及其動態數據的不斷變化下，進行多方位的系統預測手段。該預測技術無需對歷史數據進行觀測和參考便可以提供出更為準確的數據。其預測模型被廣泛應用于各大風電場等領域。

3.2 以時間序列法為代表的傳統統計法

該種方式是比較傳統的預測手段，其主要通過利用一組風光發電的時間順序作為序列進行模型構建，并利用數字統計方式對其進行預測過程。與上述方法的不同之處在于，該方式會以一定的歷史數據為參考依據，并通過計算數據加以支撐來進行未來的預測。該種方法操作簡單，但是準確度不高。

3.3 模糊概率預測

就目前來看，對風光功率的預測技術都體現出其確定性特征，而風/光出力由于受多種因素影響，一直存在大量的不確定性成分，先將這些不確定性整合在一起，形成一個概率范疇，其中擁有外延不清等特點的不確定性就是我們所說的模糊概率的范疇。因為風光發電預測存在波動性等特征，完全符合模糊概率的相關理念，因此該種預測方式具有可行性。

四、結束語

綜上所述，為了解決當前共同面臨的能源枯竭、環境污染等問題，世界各國都在尋找和開發著新能源技術，這已成為未來必然的發展趨勢。我國也將針對風光發電預測技術技術進行更加全面的研究，對于促進電網的安全運行具有積極意義。只有不斷地發掘其的作用，在環境不受破壞的基礎上，讓新能源發揮它潛在的能量，才能與自然相融，社會才能實現真正的可持續發展。

參考文獻

[1]考慮新能源出力相關性的電網運行特性研究 用電與能效專題講座暨智能用電及能效管理技術研討會論文集 2019年

[2]我國新能源和可再生能源發展預測方法研究--風能發電預測案例[J].李繼峰 ，張阿.可再生能源.2014，第003期

[3]沈從舉;賈首星;湯智輝;孟祥金;劉威;;小型風光互補發電系統在兵團的應用前景[J];新疆農機化;2012年04期