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導語：風起風車舞，日出光電生。擁有“世界風口”之稱的甘肅省，近年來借助中長期、現貨和輔助服務市場破解了“棄風棄光”的頑疾。尤其是風電方面，隨著國內首套風電中長期功率預測系統在甘肅省的成功實踐，使風電中長期功率曲線與現貨市場更好地銜接，為提高風電消納又打開了一扇大門。
隨著電改的不斷深入，電力市場化交易已成為促進新能源消納的重要突破口。
在甘肅，2021年5月1日正式開展了現貨雙邊市場長周期結算試運行工作，將新能源發電中長期與現貨市場高度關聯，對新能源的預測尺度和準確率提出更高的要求。特別對于風電出力的中長期預測，月度發電量和0-45天逐小時發電量精細化預測，已成為風電更好的參與電力市場的迫切需要。
基于此，國家電網甘肅省電力公司（下稱“國網甘肅電力”）正高級工程師韓自奮博士意識到中長期功率預測對于優化電網運行方式、促進新能源消納意義重大，帶領團隊經過三年多的調研和研究，提出了中長期0-45天風電功率預測技術思路，并聯合新疆金風科技股份有限公司（下稱“金風科技”）、華能酒泉風電公司、甘肅省氣象局和有關科研院校開發出國內首套風電中長期功率預測系統。
韓自奮表示：“目前國內多用成熟的氣候模式進行中長期預報，但由于氣候模式開發時多側重于月、季的平均預報，對于電量交易從時間和空間的分辨率上遠不能滿足當前可再生發電業務的需求。針對風電行業需求，我們希望通過多模式集成、統計降尺度、算法優化等方法建了高精度的中長期預報，滿足甘肅新能源調度交易的要求。”
在技術研發過程中，金風科技一方面聯合氣象局及相關科研院校進行了氣候模式和中尺度模式耦合研究，形成了精細化的0-45天逐小時氣象預報，并通過0-45天逐小時發電量預測模型優化，提高8-45天預報準確率；另一方面聯合華能酒泉風電公司，開發中長期預測系統中長期功率預測、中長期風速預測、中長期發電量預測等功能模塊。
在上述各方的共同努力下，研究團隊通過多模式集成、統計降尺度、算法優化等方法大幅提高中長期預報精度，并創建了“歷史數據驅動+大周期氣象數據+機組檢修數據驅動模型”的中長期預測模式，并對模型不斷優化、反復測試。
2019年11月30日，國內首套風電中長期功率預測系統在甘肅瓜州20萬千瓦風電場成功上線。2020年，應用了風電中長期功率預測系統的風電場平均月度預測發電量準確率達到了93%，0-45天大風出力過程準確率預測達到了70%以上。相比傳統氣候模式，月度預測發電量準確率提升8個百分點，0-45天大風出力過程準確率預測提升20個百分點。
作為國內首創的中長期預測模式，在甘肅成功實踐的風電中長期功率預測系統既可以滿足電網對于波動性和間歇性風電的更優調度，提升電網對風電的消納水平，還可以支撐風電場的電力交易輔助決策，使風電出力與用電負荷更好的匹配。
未來，在實現“碳達峰”和“碳中和”目標的過程中，風電中長期功率預測作為大規模、高比例發展新能源的關鍵技術之一，將進一步助力風電的高質量發展，為全國提供更加可靠的、更高比例的綠色電力。
