70米层高风速，100米层高风速、云量、辐照强度……这些对我们日常生活而言有些生僻的气象数据，却直接决定着新能源发电的功率波动规律。只有做出精确的气象预报，才能准确把握新能源发电的脉搏，实现电网的合理调度。
每天3时和15时，中国电力科学研究院数值天气预报运行中心都会向全国22个电网调控中心的新能源功率预测系统发送未来72小时的气象预报结果，以便调控中心及时做好新能源功率预测与电网调度。
更有针对性的气象预报
“常规的天气预报，通常会提供某一地区的气象要素，而数值天气预报则能够提供比常规气象预报时空分辨率更为精细的气象要素数值。”中国电科院资源评价与功率预测技术研究室主任冯双磊介绍说。
中国电科院数值天气预报运行中心是我国首个用于电力系统生产运行的数值天气预报运行中心，拥有专业的电力气象研究团队，研发了国际先进的专业化电力气象预报模式和高性能计算用硬、软件设备。其硬件系统计算速度居我国2011年高性能计算机TOP100的第41名，计算性能是省级气象台硬件系统的10倍；软件系统采用气象研究与预测模式，被众多国际知名机构广泛应用于各类业务预报中。
冯双磊说，数值天气预报运行中心可在两小时内完成东北、华北、西北、华东沿海等地区未来72小时之内，时间分辨率为15分钟，水平分辨率为5千米×5千米的风向、风速、气压、湿度、降水等多种气象要素的预报信息。
随着智能电网的快速发展及大规模高压、特高压电网建设，气象条件与电网运行的关系越来越密切。据统计，我国电力系统运行事故70％以上是由异常天气引起的。除了支撑新能源功率预测以外，精细化的数值天气预报还能应用于风偏、覆冰等电力气象灾害预警，开展气象灾害对电网安全运行的影响评估，提高灾害气象预警水平。
目前，中国电科院已建成集电力气象信息集成、电力气象数值天气预报、气象数据资料库于一体的数值天气预报运行中心。其实时气象预报服务已经走出国门，为葡萄牙、菲律宾电网提供风电功率预测服务。
风光波动早知道
“对风电场、光伏电站输出功率进行预测，被认为是增加电网调峰容量、提高电网接纳新能源发电能力、改善电力系统运行安全性与经济性最有效、最经济的手段之一。”中国电科院新能源研究所高级工程师王勃说，将数值天气预报的风速、风向等数据作为输入量，通过预测算法，就可以将数值天气预报的气象要素转换为风电场、光伏电站的输出功率预测。因此，数值天气预报数据的准确性是新能源发电功率预测精度的重要决定因素之一。
中国电科院依托数值天气预报运行中心，开展了数值天气预报在新能源功率预测中的应用研究，研究成果已在吉林省调、宁夏区调等22个省级及以上新能源功率预测系统中成功应用。据介绍，其功率预测精度比采用国外数值预报结果提高了1%～3%；风电功率预测精度在山东、江苏等沿海地区已经能达到90%以上，内陆省份达到80%左右；光伏发电功率预测精度在85%左右，达到国际领先水平。
中国电科院历时7年研发的新能源智能监测与调度系统在22个省级及以上电网成功应用。王勃说，以三北地区为例，该系统至少提高新能源利用率10%以上，相当于每年多接纳新能源电量50多亿度，间接经济效益超过25亿元。
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