作为能源转型与 “绿氢” 产业的创新核心赛道,国能日新深度赋能风光联合发电制氢科技创新标杆工程,以专业研发服务为项目核心支撑,通过研发覆盖秒级、分钟级至多时间尺度的长周期风光功率预测算法,为风光制氢控制系统提供更高时间分辨率、更高预测精度的核心数据支撑,助力制氢电解槽兼顾最优效率和稳定运行,从根本上提升风光联合制氢项目的运营效率、稳定性与能源利用率。这一技术体系的实践价值,在具体项目中得到了充分验证,以下将以内蒙古锡林郭勒盟风光制氢项目为例,详细阐述该技术的实际成效与应用路径。
项目选址于内蒙古自治区锡林郭勒盟,该地区风能、太阳能资源丰富,适合建设大规模风光场站。项目总装机容量为150MW,其中风电120MW、光伏30MW,项目年平均总发电量426346.29MWh,是新能源制氢储氢站的重要配套工程。
多尺度高精度预测系统建成
稳定支撑项目高效运营
针对风光制氢系统对功率数据的高要求,国能日新在该项目中构建了覆盖“秒-分-时-日-周-月-年”的全时间尺度预测能力,满足制氢系统不同场景的调度需求,其核心技术优势与应用成果集中体现在以下方面:在时间分辨率上实现突破,在标准超短期及短中期预测基础上,进一步实现风光电站未来30分钟内临近分钟级预测、未来15分钟内临近秒级预测,最高实现每30秒更新一次未来15分钟的风电/光伏输出功率,时间分辨率达到5秒;在数据传输与应用效能上表现突出,功率预测系统通过104协议实时转发秒级、分钟级功率预测数据至能管平台,通过SFTP协议定时转发短期、超短期预测文件,数据上传稳定无中断,上报率达到100%。实测数据显示,系统短期功率预测准确率超过85%,超短期预测准确率突破90%,分钟级预测精度达到93%以上,秒级预测精度突破97%,有效缓解了风光发电波动性对制氢系统的冲击,为风光联合发电制氢产量精准调控提供了有力保障,显著提升了项目整体运营效益。
核心技术创新探索
构建精准预测的三大支撑
01 多源数据融合技术:搭建预测数据基石
为提升功率预测时间分辨率及精度,项目构建多源数据采集与融合体系。创新性地引入了地基式激光测风雷达和机舱式激光测风雷达,实时监测风速、风向等关键气象因素。风电场维度,通过在风电场上游、中心、下游及周边关键位置,科学布置激光测风雷达,项目实现了对风场风速特征的高精度捕捉。光伏电站维度,配套安装全天空成像仪,动态监测云量变化以支撑辐照度预测。同时,项目深度集成数值天气预报、风机运行状态、光伏组件工况等多源数据,形成全面、实时、立体的数据支撑网络,为功率预测模型提供高质量输入。
02 高分辨率数值模拟技术:破解复杂地形难题
针对锡林郭勒盟部分区域地形复杂的特点,基于计算流体动力学(CFD)和数值天气预报(NWP)技术,实现复杂地形下高分辨率气象信息精细化模拟。通过动态模拟流场在风电场内的发展变化过程,显著提高了风速、辐照度等核心气象参数预报及功率预测精度。
03 先进算法融合技术:提升预测稳健性
项目采用“算法融合+集合预报”的技术路线,构建最优功率预测模型。核心算法涵盖长短期记忆网络(LSTM)、BP神经网络和时间序列分析等,结合集合预报思想,形成最优的功率预测模型。这些算法能够处理非线性和长时间依赖关系,有效抵消单一算法的局限性,高效应对风光发电功率的间歇性和波动性,提高预测的稳定性和准确性。
该项目的实践验证了高精度功率预测系统在风光制氢项目中的核心价值。随着新能源产业的快速发展,功率预测技术将成为提升新能源电站运营效率和稳定性的关键。本项目的技术成果不仅适用于风光电场制氢项目,还可广泛推广至分布式光伏发电、储能系统、综合能源服务等领域,为各类新能源项目提供高标准预测解决方案。未来,随着技术的不断进步和应用场景的拓展,高精度功率预测系统将向“更高精度、更智能响应”方向发展,在新能源领域发挥更加重要的作用。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/02/50013767.html

