隨著各國風(fēng)電的快速發(fā)展,對(duì)風(fēng)電功率預(yù)測的依賴性和需求度越來越大。各國政策的差異決定了投資并開展功率預(yù)測的主體的不同,總體而言,風(fēng)電功率預(yù)測的用戶主要是風(fēng)電場運(yùn)營商和電網(wǎng)(配電系統(tǒng)和輸電系統(tǒng))運(yùn)營商。 在丹麥和德國,早期分散接入電網(wǎng)的陸上小型風(fēng)電場,主要由電力系統(tǒng)運(yùn)營商負(fù)責(zé)風(fēng)電預(yù)測,集中接入電網(wǎng)的大型海上風(fēng)電場由風(fēng)電場運(yùn)營商負(fù)責(zé)預(yù)測。在美國加州等地區(qū),風(fēng)電通過雙邊合同出售給供電商,風(fēng)電場可以自己進(jìn)行功率預(yù)測,參加日前和小時(shí)前市場,也可由系統(tǒng)運(yùn)營商負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)電功率預(yù)測,風(fēng)電場向其支付預(yù)測服務(wù)費(fèi)用。新墨西哥州的風(fēng)電場并網(wǎng)協(xié)議中要求風(fēng)電場必須進(jìn)行功率預(yù)測。除此之外,英國、愛爾蘭等國的風(fēng)電場都需各自進(jìn)行預(yù)測以參與電力市場競爭。下面分別介紹風(fēng)電發(fā)達(dá)國家風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)的管理模式情況。
2.1 丹麥
丹麥的早期陸上風(fēng)電場多是小型風(fēng)電場、通過配電網(wǎng)分散接入電網(wǎng),其功率預(yù)測主要由電網(wǎng)運(yùn)營商負(fù)責(zé)。而后期大型海上風(fēng)電場集中接入輸電網(wǎng),風(fēng)電功率預(yù)測由風(fēng)電場負(fù)責(zé)。風(fēng)力的預(yù)測可以實(shí)時(shí)更新,從而將風(fēng)電場輸出功率的波動(dòng)控制在允許的范圍內(nèi),控制中心要時(shí)刻保持對(duì)未來 24 小時(shí)內(nèi)風(fēng)電出力預(yù)測的更新,預(yù)測的準(zhǔn)確性會(huì)影響電力市場上實(shí)時(shí)交易的價(jià)格,也會(huì)影響當(dāng)天調(diào)峰成本。從 2009 年 11 月 30 日開始,北歐電力市場正式推出了負(fù)電價(jià)交易制度,即當(dāng)電力系統(tǒng)供大于求,電力市場處于負(fù)電價(jià)時(shí)段時(shí),風(fēng)電場一般會(huì)主動(dòng)降出力甚至停機(jī)。
2.2 德國
與丹麥類似,德國風(fēng)電場大多數(shù)規(guī)模較小,通過配電網(wǎng)分散接入電網(wǎng),風(fēng)電功率預(yù)測主要由電網(wǎng)運(yùn)營商承擔(dān)。同時(shí),德國的電網(wǎng)運(yùn)營商在一定的情況下可以限制風(fēng)電出力,德國《可再生能源法 2004》和《可再生能源法 2008》都規(guī)定,如果發(fā)電設(shè)施在電網(wǎng)過載時(shí)不能減少其發(fā)電量,則電網(wǎng)運(yùn)營商可以不履行可再生能源電力優(yōu)先上網(wǎng)的義務(wù)?!犊稍偕茉捶?2008》還規(guī)定,電網(wǎng)在過載等緊急情況下可以限制 100kW 以上可再生能源發(fā)電機(jī)組的出力。
2.3 西班牙
西班牙風(fēng)電企業(yè)有義務(wù)提前將風(fēng)電出力通報(bào)電網(wǎng)運(yùn)營商。2004 年 3 月,西班牙出臺(tái)《皇家法案》(R D 436/2004),對(duì)風(fēng)電的價(jià)格體系、輔助服務(wù)等方面做了明確規(guī)定。在電價(jià)方面規(guī)定風(fēng)電電價(jià)實(shí)行“雙軌制”,即固定電價(jià)和溢價(jià)機(jī)制相結(jié)合的方式;同時(shí)《皇家法案》對(duì)風(fēng)電場的義務(wù)也提出了明確的要求,即裝機(jī)容量超過 10MW 的風(fēng)電場必須向電網(wǎng)運(yùn)營企業(yè)上報(bào)風(fēng)電功率預(yù)測上網(wǎng)電力。對(duì)于選擇溢價(jià)方式的風(fēng)電場,在簽訂購售電合同時(shí)將預(yù)先考慮預(yù)測偏差,風(fēng)電場必須每日上報(bào)次日的風(fēng)電功率預(yù)測上網(wǎng)電力,對(duì)于預(yù)測電力過大或過小的時(shí)刻,風(fēng)電場應(yīng)通過在電力市場出售或購買差額電力的方式來保持系統(tǒng)平衡。西班牙電網(wǎng)的調(diào)峰主要靠水電和聯(lián)合循環(huán)等快速調(diào)節(jié)機(jī)組承擔(dān),在電網(wǎng)調(diào)峰困難時(shí),風(fēng)電場也要根據(jù)調(diào)度指令參與系統(tǒng)調(diào)峰,在系統(tǒng)緊急情況下(系統(tǒng)過頻,線路過載和潛在的系統(tǒng)穩(wěn)定危險(xiǎn)等)可限制風(fēng)電出力,并且這部分電量不給補(bǔ)償。
2.4 美國