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为功率预测正名 — Power forecasting clarified更新时间:2024-01-12 │ 点击数:

       什么是功率预测?什么是负荷预测?二者之间的关系是什么?考虑到负荷预测作为用电预测的手段,其实质也是功率预测,那么将功率预测又特指新能源发电预测是否恰当?海兴团队用通俗语言做了简单的解读。


       为实现3060碳达峰碳中和战略目标,我国风力发电和太阳能发电近年迎来了爆发式增长,能源电力领域正在步入新型电力系统时代。截止2023年底,我国风、光发电装机容量达到10亿千瓦,超过发电总装机容量(29亿千瓦)的三分之一,成为发电资源的重要组成部分。风、光发电主要依赖于风力、光照、天气状况等自然因素,具有显著的间歇性、波动性和随机性。所以,传统电力系统中发电的可预知可控性,在新型电力系统背景下变为不可预知不可控。传统电力系统中,仅需要在用电侧进行电力预测,而在新型电力系统背景下,用电和发电都需要进行电力预测。然而迄今为止,用于发电预测的专业术语未能与用电预测所用术语统筹考虑,在一定程度上造成了概念模糊,影响了专业术语的一致性。海兴团队尝试为用于发电预测的功率预测进行正名,以便于促进对新能源发电预测的学习、领会和创新。


用电预测和发电预测


       为确保电力系统的安全、可靠、经济运行,电力调度必须做好两个预测:用电预测和发电预测。用电预测也称为负荷预测,即对未来时间经济社会用电能力或用电需求的预测。负荷预测(Load Forecasting)的概念是伴随着电力系统出现而提出的。自从有了电力系统,就需要对电力需求进行预测,以便于调度、安排发电资源满足供电需求。负荷预测可以是针对全社会,也可以是针对某一区域、某一行业、某一单位或家庭。负荷预测通常是通过对用电功率进行预测来实现的,用电功率反映的是消耗电力的能力。所以说,从专业角度讲,负荷预测也就是功率预测,即用电功率的预测。

       可预知的事物是不需要预测的,只有不可预知的而且需要事先知道的事物才需要进行预测。电力负荷或用电功率就属于此类。例如,未来任何时刻电力的需求都有很大的不确定性,取决于经济社会多方面因素,包括特定时间的生产生活方式和需求,也包括气象、灾害等自然因素的影响。电力系统安全运行最基本的要求是供需平衡,任何时间发电和用电都要保持相等的关系。发电严格跟着用电走,需要多少就发多少。要做到这点,精准负荷预测是基础。只有依靠精准负荷预测,才能预先安排好发电计划,时时刻刻做到电力的供需平衡。


传统电力系统和新型电力系统


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传统电力系统


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新型电力系统

        

     在传统电力系统中,发电是可控、可预知的,是确定性的,所以不需要进行预测,只要把负荷预测,即用电功率预测做准确了就可以提前安排好发电计划,做到电力供需平衡、发用相等。但是,在新型电力系统背景下,随着包括太阳能发电、风力发电等新能源电力的大量接入,发电也变得不可预知不可控。因此,与传统电力系统不同,在新型电力系统中,新能源发电的不可预知不可控性,也需要进行预测,以保障新能源电力全消纳前提下的电力供需平衡。与用电预测或负荷预测类似,发电预测也是通过对功率进行预测来实现,只不过是通过发电功率而不是用电功率。


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负荷功率曲线


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风力发电功率曲线


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光伏发电功率曲线


        显而易见,用功率预测来特指新能源发电预测容易造成概念模糊,其结果是非专业人士听不懂,专业人士也听不懂。对于非专业人士,功率概念本身可能就比较深奥,难以理解;对于专业人士,负荷预测是一个非常熟悉的基本概念,而且对负荷预测即为功率预测的事实也非常清楚,将功率预测赋予其他含义会令人费解。

       鉴于负荷预测用于代表用电预测,其实质是功率预测,而且已经在电力行业广泛应用并有悠久历史,为避免概念模糊和保持专业术语的一致性,建议新能源发电预测逐渐弃用功率预测这一表述方式,进而选用以下术语来表述:

 新能源发电预测

 新能源出力预测

 风力发电预测

 光伏发电预测

 太阳能发电预测

 光伏出力预测

 太阳能出力预测。


未来愿景


        山东海兴电力将继续秉承“为客户创造价值,为社会增添能量”的服务宗旨,依托人才优势、技术优势,“瞄准前沿人工智能技术,助力构建新型电力系统”


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