新能源風(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

付司城 葉偉

摘要：隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)與科技的同步快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量及生活水平都有了極大的提高，對(duì)于資源的利用也變得越來(lái)越多，以致于環(huán)境污染成為了現(xiàn)今社會(huì)的主要問(wèn)題，當(dāng)務(wù)之急是如何降低對(duì)環(huán)境的污染。本文主要針對(duì)現(xiàn)在興起的新時(shí)代的可再生能源---風(fēng)能的探討分析，通過(guò)應(yīng)用風(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)行電能的獲取，從而使自然環(huán)境得到有效保護(hù)，找到資源合理使用的策略。

關(guān)鍵詞：新能源;風(fēng)光發(fā)電;預(yù)測(cè)技術(shù);發(fā)展探究

當(dāng)今社會(huì)，發(fā)展進(jìn)步的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)不可避免的破壞，對(duì)環(huán)境的破壞是最為明顯的問(wèn)題。我國(guó)對(duì)能源的需求變得越來(lái)越大，對(duì)其的消耗以及浪費(fèi)現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，國(guó)家不得不找可再生能源作為新時(shí)代發(fā)展利用的新能源來(lái)填補(bǔ)能源耗盡的危機(jī)。其中，風(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)在我國(guó)近年來(lái)成為了備受關(guān)注的新興技術(shù)之一，對(duì)其的開發(fā)利用變得頻繁起來(lái)

一、我國(guó)新能源的開發(fā)潛力和意義

1.1我國(guó)新能源開發(fā)利用潛力巨大

當(dāng)前，我國(guó)的新能源儲(chǔ)量極其豐富，通過(guò)合理開發(fā)以致有效減輕當(dāng)前的資源枯竭問(wèn)題。我國(guó)水能蘊(yùn)藏量現(xiàn)今高達(dá)6.8億千瓦，穩(wěn)居世界第一位。通過(guò)上述數(shù)據(jù)，我們可以更加直觀的看到我國(guó)新能源的儲(chǔ)備雄厚，以水能發(fā)電最為優(yōu)越，開發(fā)利用程度高達(dá)40%，而風(fēng)能相對(duì)于可開發(fā)利用的儲(chǔ)量而言還不到10%?？v觀全球，我們可以看到現(xiàn)在許多國(guó)家都在不斷提升新能源與電力消費(fèi)之間的占比，其中美國(guó)對(duì)于水能資源的開發(fā)利用在其國(guó)內(nèi)已經(jīng)高達(dá)80%以上，新能源以及各類可再生能源的開發(fā)利用已經(jīng)在全世界的能源開發(fā)體系中占據(jù)了重要地位。

1.2新能源對(duì)優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)具有戰(zhàn)略意義

所謂的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，主要是說(shuō)我國(guó)在一個(gè)固定的時(shí)間范圍，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中各個(gè)部門等領(lǐng)域所利用能源的數(shù)值，以及在總能源消耗中的比重。目前，我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)存在諸多的不足，能源供需方面存在著結(jié)構(gòu)性的矛盾，主要是煤炭利用率過(guò)大導(dǎo)致環(huán)境污染，而石油的開發(fā)較少，天然氣資源短缺。因此我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)90%以上又都來(lái)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(guó)對(duì)于非化石累能源（補(bǔ)充能源）的開發(fā)利用率低，對(duì)風(fēng)電、水電等清潔能源的消費(fèi)量總和也只占總量的23.4%，這也是也是導(dǎo)致其能源消費(fèi)不合理的重要原因之一。反觀我國(guó)的新能源資源，不僅儲(chǔ)量豐富，并且具有開再生的特征，代表新能源不會(huì)因?yàn)檎J(rèn)為的開發(fā)利用而致枯竭耗盡，還是當(dāng)今非常環(huán)保的清潔型能源，能極大程度避免其開發(fā)和利用過(guò)程對(duì)環(huán)境造成破壞。因此，優(yōu)化我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是重中之重，只有對(duì)其加以有效控制和管理，積極開發(fā)新能源，才能真正為解決我國(guó)的能源安全、資源枯竭問(wèn)題提供最大的幫助

二、應(yīng)用新能源風(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)的意義

對(duì)于我國(guó)而言，對(duì)于風(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)的研發(fā)過(guò)程比較落后，西方國(guó)家早在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)開始，并且獲得了較為突出的成就。我國(guó)在該技術(shù)的研究領(lǐng)域沒(méi)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(jī)性/波動(dòng)性等，所以對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，則會(huì)給預(yù)測(cè)電網(wǎng)過(guò)程帶來(lái)推動(dòng)作用。伴隨著近些年我國(guó)對(duì)能源減排工作越發(fā)重視，《中華人民共和國(guó)可再生能源法》等一系列法律法規(guī)的頒布，都在提醒著人們對(duì)能源的節(jié)約，這也使得各種新能源以及相關(guān)技術(shù)的不斷被廣泛開發(fā)利用起來(lái)。

現(xiàn)今社會(huì)，任何技術(shù)研發(fā)工作都離不開技術(shù)的支持和利用，對(duì)風(fēng)光發(fā)電技術(shù)的發(fā)展自然離不開與國(guó)民經(jīng)濟(jì)之間的聯(lián)系和配合。風(fēng)光發(fā)電技術(shù)的發(fā)展離不開科技的支撐，同時(shí)兩者存在相輔相成，共同發(fā)展的良性關(guān)系。與此同時(shí)，不能忽視掉專業(yè)的高新技術(shù)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，對(duì)于優(yōu)秀的高素質(zhì)技術(shù)人員，他們可以通過(guò)自身的優(yōu)勢(shì)，自主創(chuàng)新和優(yōu)化大數(shù)據(jù)以及其他系統(tǒng)改造，升級(jí)電源端設(shè)備，統(tǒng)一策略配置技術(shù)突破等各個(gè)方面，保證在各個(gè)領(lǐng)域都有專業(yè)的技術(shù)人員的技術(shù)支撐和工作需求，并對(duì)能源的利用和消耗進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)化的管理，使經(jīng)濟(jì)效益呈可觀性發(fā)展。

近些年，我國(guó)新能源風(fēng)光發(fā)電領(lǐng)域獲得了突飛猛進(jìn)的成績(jī)，并將風(fēng)光發(fā)電納入電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃中，使其更加穩(wěn)定地提高預(yù)測(cè)工作的高效性/精準(zhǔn)性。風(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)的有力結(jié)合，可以從根本上解決電網(wǎng)運(yùn)行的不安全問(wèn)題，降低其旋轉(zhuǎn)備用容量，進(jìn)而對(duì)成本控制帶來(lái)積極效果。并且其預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)可以為后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管工作等提供信息化支持，減小風(fēng)/光的資源浪費(fèi)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

三、新能源風(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展

3.1 基于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)NWP的預(yù)測(cè)法

對(duì)于NWP的風(fēng)光出力預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，在我國(guó)已經(jīng)初具規(guī)模。該種技術(shù)的預(yù)測(cè)主要包括了對(duì)風(fēng)速、大氣氣壓、日照時(shí)數(shù)等各種天氣數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行輸入，并對(duì)一些地理參數(shù)等因素進(jìn)行分析，在各種外部環(huán)境影響下，以及其動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的不斷變化下，進(jìn)行多方位的系統(tǒng)預(yù)測(cè)手段。該預(yù)測(cè)技術(shù)無(wú)需對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)和參考便可以提供出更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。其預(yù)測(cè)模型被廣泛應(yīng)用于各大風(fēng)電場(chǎng)等領(lǐng)域。

3.2 以時(shí)間序列法為代表的傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)法

該種方式是比較傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)手段，其主要通過(guò)利用一組風(fēng)光發(fā)電的時(shí)間順序作為序列進(jìn)行模型構(gòu)建，并利用數(shù)字統(tǒng)計(jì)方式對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)過(guò)程。與上述方法的不同之處在于，該方式會(huì)以一定的歷史數(shù)據(jù)為參考依據(jù)，并通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)加以支撐來(lái)進(jìn)行未來(lái)的預(yù)測(cè)。該種方法操作簡(jiǎn)單，但是準(zhǔn)確度不高。

3.3 模糊概率預(yù)測(cè)

就目前來(lái)看，對(duì)風(fēng)光功率的預(yù)測(cè)技術(shù)都體現(xiàn)出其確定性特征，而風(fēng)/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(gè)概率范疇，其中擁有外延不清等特點(diǎn)的不確定性就是我們所說(shuō)的模糊概率的范疇。因?yàn)轱L(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)存在波動(dòng)性等特征，完全符合模糊概率的相關(guān)理念，因此該種預(yù)測(cè)方式具有可行性。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了解決當(dāng)前共同面臨的能源枯竭、環(huán)境污染等問(wèn)題，世界各國(guó)都在尋找和開發(fā)著新能源技術(shù)，這已成為未來(lái)必然的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)也將針對(duì)風(fēng)光發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)技術(shù)進(jìn)行更加全面的研究，對(duì)于促進(jìn)電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有積極意義。只有不斷地發(fā)掘其的作用，在環(huán)境不受破壞的基礎(chǔ)上，讓新能源發(fā)揮它潛在的能量，才能與自然相融，社會(huì)才能實(shí)現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展。

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