预测：光伏并网难的解决思路

针对备受关注的弃光弃风问题，中国电力科学研究院新能源研究所所长王伟胜表示，随着风电和光伏装机规模在电网中的比例越来越大，如何实现对光伏电站发电量的精确预测以及控制，变得越来越重要。

“只有在确保安全以及预测后，才能够把光伏和常规电源进行统筹考虑，并尽可能的实现光伏的优先消纳。”在近日召开的第十四届中国光伏大会上，王伟胜如此表示。

据王伟胜介绍，相应的预测方法包括，对光伏电站实时监测，对发电量的预测，以及对整个系统的接纳情况进行评估，由此找到一种可以最大化平衡各方利益的解决限发的方案。

光伏规划的三个考量

王伟胜介绍说，受近几年风电、光伏快速发展的影响，一些省份来自这两种能源的发电占比也节节攀升，对当地的电网运行带来了一定的挑战。

据了解，截至今年10月份，以省级电网计，风电装机超过500万千瓦的有7个省，且增长的势头还将持续。在发电占比方面，最高的冀北电网已接近40%，包括黑龙江等其他省份占比也已经接近20%，甚至到明年或者三到五年之内，可以预期有10个或以上的省份占比要达到20%。光伏方面，当前装机规模较大的省份包括甘肃、新疆、青海。

“在目前新能源发展较快的情况下，如何保证省级电网的平衡，将是一个较大的挑战。”王伟胜表示，以青海为例，由于近几年光伏装机规模发展较快，光伏成为主要的发电电源，是老大了。在这种情况下，就很难再指望应用其他电源来调峰。这需要整个行业进行更多的思考和想办法解决。

正是由于光伏本身所具有的不确定性和波动性，在王伟胜看来，在制定光伏发展规划时，也即一个地方是否适合发展光伏以及理论上可承受的最大安装规模，需要从以下几个方面予以综合考虑：太阳能、屋顶、土地等资源条件，当地的负荷需求、电网条件。“只有将这几个条件进行综合考虑，才能实现共赢，一是开发了可再生能源，二是提高了电网的供电的可靠性，第三个可能对系统的网损做好的话也可以是正面的影响，”

以青海为例，光伏资源确实很好，但是具体到光伏规划，在考虑资源条件的情况下，确实还要考虑电网条件，每年装100万千瓦也好，200万千瓦也好，在资源条件同等的情况下，到底安装在什么地方，可能要更多地考虑电网的条件。

并网的四大关注点

基于新能源的特殊性，王伟胜也提出了并网时需要重点关注和研究的几个问题。

首先，是安全性问题，必须保证可靠和安全。其中又包括两个方面，最基本的手段——仿真，需要了解是个什么样的模型，光伏电站加进来以后能够计算；二是实验检测，就是实证，包括模型建立以及产品的性能要经过检测来确认。

其次，则是消纳问题。消纳的前提是要预知，把不确定变成基本确定，预知是一个基础；然后则是预测，通过精确的预测，能够把光伏和常规电源进行统筹，以实现光伏的优先消纳。

进一步来看，在试验验证方面，关注的主要是并网特性，包括对光伏电站或者逆变器的故障穿越、电网适应性等。

“电网并不是一个理想的电网，它可能也有不对称。在这种情况下，初期可能需要光伏电站有一定的耐受能力，未来可能需要具备更强的能力，包括功率控制、电能质量等。试验检测方面，主要是逆变器，首先就是产品设计出来以后，可能需要一个实证的条件；然后，通过做一个试验检测，获得第一手的资料，给逆变器以及光伏电站的建模提供数据来不断修正它的模型，并提高模型的精度。”王伟胜介绍说。

电力调度要保证三个平衡

据了解，光伏电站的预测原理主要包括三个方面，预测明天、后天或者未来的，主要靠数字预报，是一种针对可再生能源所关心的气象要素的预报，因此需要一种定制化的数字预报；第二是超短期的，和现状有非常大的关联，预测未来两到四小时的，和目前的状态相关性非常强；第三则是和光伏电站本身的历史数据有关，根据历史数据建立模型来优化。

“目前我们开发预测系统主要在为各省级电力公司服务，宁夏、青海大概都有我们一些系统在运行。与风电相比，光伏可预测性肯定更强，且预测精度要高于风电，但对于云团的生消引起的快速变化，确实还需要一些新的技术手段。”

对于分布式预测方面，未来的焦点主要集中在以下几个方面：需要通过公共网络发给电力部门光伏电站的运行现状、一些代表性的参数，以便预测可以网格化，网格里边有多少光伏，随时可以预测。

在电力调度方面，王伟胜认为，需要保证做到三个平衡，功率平衡、电量平衡，变化率平衡。“如果系统里边不能保证变化率的平衡，系统也会有安全方面的问题，这取决于其中的电源结构。常规电源加新能源等于负荷，这个等式要平衡，可以这个不变调这个，这个调不过来再调用电负荷，不管怎么样，都要保持平衡。”

王伟胜还介绍说，为了更好的实现对新能源的优先销纳，各省级电力公司也制定了相应的解决方法，包括对光伏电站实时监测，对发电量的预测，以及对整个系统的接纳情况进行评估，如果不能全部接纳，则需要找到一种更好的解决限发的方案。

“而在中长期预测方面，需要兼顾中国火电为主的特性，一是受火电机组不能随意停开机的影响，灵活条件比较少；二是这种调节的空间也要受其他方面的约束，包括目前的电价机制，如果不完全靠电量吃饭，也能够释放一些空间。”王伟胜称。