中國儲能網(wǎng)訊：10月16日，隨著“以新型儲能技術創(chuàng)新加快推動能源清潔低碳轉型”“風光能源大量入網(wǎng)背景下水風光多能互補調控實踐與思考”“水電參與南方區(qū)域現(xiàn)貨市場實踐”“人工智能在氣象預測中的應用探索”等一個個主題的交流，由南京南瑞水利水電科技有限公司（以下簡稱“南瑞水電”）承辦的中國水力發(fā)電工程學會水電與新能源運行管理專業(yè)委員會、中國水力發(fā)電工程學會梯級調度控制專業(yè)委員會、中國能源研究會多能互補及流域優(yōu)化運行專業(yè)委員會2025年年會暨學術交流會在上海以“清潔能源數(shù)智化”為主題舉行。會上，多位專家聚焦新能源、新型儲能、水電等多個領域，在保障能源安全、推動數(shù)智轉型、提高電力保供等方面，深入探討水電與新能源運行與挑戰(zhàn)、水電電力現(xiàn)貨市場等相關議題。
新型儲能在能源清潔低碳轉型上發(fā)揮關鍵作用
中國水力發(fā)電工程學會水電與新能源運行管理專委會主任委員裴哲義介紹，“十五五”期間，新能源呈現(xiàn)多元發(fā)展新態(tài)勢，預計新能源年新增裝機在2億千瓦至3億千瓦。據(jù)此估計，2030年我國新能源裝機容量可達27億千瓦以上。
然而，在新能源保持快速發(fā)展態(tài)勢下，由于新能源發(fā)電波動大，轉動慣量小等特點，大規(guī)模新能源接入會增加電網(wǎng)調節(jié)難度，增加電力可靠供應風險，同時也降低了電力系統(tǒng)的抗干擾能力，且高比例使用電力電子設備，使電力系統(tǒng)穩(wěn)定形態(tài)更加復雜。而新型儲能具備雙向毫秒級快速調控能力，在電力系統(tǒng)靈活性調節(jié)、緊急功率支撐、事故備用等方面能夠發(fā)揮巨大作用，是應對電力電量平衡與安全穩(wěn)定難題的有效手段，裴哲義建議，加快新能源和儲能相關標準落實和制修訂，進一步提升新能源和儲能裝備制造水平，提高儲能對電網(wǎng)穩(wěn)定運行支撐能力。同時應高度重視電化學儲能安全問題，并強化電力市場頂層設計，探索完善儲能運行商業(yè)模式，保障新型儲能健康發(fā)展。
記者在會上了解到，今夏高溫高濕天氣來得早、范圍廣、持續(xù)久，全國平均氣溫為1961年以來歷史同期最高。度夏期間經(jīng)歷四輪高溫過程，每輪負荷均超過12億千瓦，且持續(xù)時間長，創(chuàng)夏季歷史新高。水電區(qū)域旱澇并重，降水呈現(xiàn)“北多南少”，北方防汛救災和南方水電優(yōu)化運用壓力較大，如華北、東北地區(qū)暴雨過程多、極端性強，密云水庫建成以來首次開閘泄洪，永利抽蓄電站11臺機組停機避峰，影響京津冀地區(qū)頂峰調節(jié)能力330萬千瓦。今年夏天，新能源發(fā)電能力大幅增長，日均發(fā)電量同比增長38.5%，占日均總發(fā)電量的21.2%，同比提高4.8個百分點，今夏新高日午峰新能源新增電力完全覆蓋負荷增量，但晚峰支撐能力不確定性較高。
保供期間，通過采用加強政企協(xié)同聯(lián)動、超前謀劃蓄水工作、動態(tài)優(yōu)化水電控制、強化煤電“壓艙石”作用、確保發(fā)輸電重點工程按時投產(chǎn)、用足大電網(wǎng)互濟能力、積極組織省間現(xiàn)貨等方式保障電力供應。如7月下旬至8月上旬，四川遭遇極端高溫天氣，最大負荷7419萬千瓦，比入夏前預測多220萬千瓦，電力供需極為緊張，通過周邊區(qū)域全力支援四川蓄水保供，強化政企協(xié)同聯(lián)動等方式緩解電力供應緊張局面。同時也指出，大容量通道失去時存在限電風險，四川地區(qū)保供壓力或將持續(xù)存在，極端天氣將成為電力保供面臨的新常態(tài)。
全面提升區(qū)域水電現(xiàn)貨市場運營安全規(guī)范
電力現(xiàn)貨市場在保障電力供應方面發(fā)揮著關鍵作用，通過市場化機制可實現(xiàn)資源的精準調配和高效利用。南瑞水電有關專家介紹，近年來，隨著電價政策不斷優(yōu)化、市場建設持續(xù)推進，通過價格機制將晚峰負荷逐漸引導至供電能力較強的午峰，更加有利于度夏電力保供，電力現(xiàn)貨市場建設將成為激勵需求側資源參與系統(tǒng)調節(jié)、合理引導清潔低碳電源參與電網(wǎng)投資的重要途徑。
南方電網(wǎng)和南瑞水電的專家認為，在新型電力系統(tǒng)中，水電憑借其靈活的調節(jié)能力，是支撐高比例新能源消納、提供電網(wǎng)輔助服務的關鍵力量，云南、四川等地探索的“水火同臺”電力市場模式，正是水電價值在市場中的具體體現(xiàn)。但在全國統(tǒng)一電力市場的背景下，水電運行與調度方面面臨著許多深層次的挑戰(zhàn)。這些共性問題的根源在于，上下游市場策略協(xié)同困難量價不匹配，傳統(tǒng)的計劃調度模式與新興的電力市場機制正在經(jīng)歷深刻的磨合，同時還要解決數(shù)據(jù)質量制約出清效率和結果合理性、預測精度不足導致調度和市場交易風險等問題。另外，當前電力現(xiàn)貨市場出清模型未顯式地考慮水風光儲的隨機波動和時空耦合特征，水儲等靈活性資源創(chuàng)造的互濟價值難以通過價格信號傳導到各資源。
南方電網(wǎng)有關專家認為，梯級水電入市要突破前述客觀的困難和挑戰(zhàn)，立足實際和工程應用，科學合理設計市場機制，攻克關鍵技術，實現(xiàn)市場改革與水電調度的有效融合。在市場運行中要達到兩個重要的水電調度目標——空間協(xié)同：實現(xiàn)梯級上下游發(fā)電協(xié)同，防范產(chǎn)生不合理棄水與缺水風險，保障電力可靠供應，促進清潔能源消納；時間協(xié)同：實現(xiàn)水電中長期調度與現(xiàn)貨市場銜接，防范現(xiàn)貨價高導致水庫蓄水不足、現(xiàn)貨價低導致水庫過早蓄滿。
AI技術發(fā)展助力清潔能源發(fā)電預測和電力保供
利用AI與多源數(shù)據(jù)融合創(chuàng)新應用方式，不斷助力高分辨率數(shù)值天氣預報升級，來自上?？茖W智能研究院伏羲團隊的專家指出，傳統(tǒng)數(shù)值天氣預報模式存在計算復雜度高、依賴大量超算資源等問題，通過端到端優(yōu)化和地球系統(tǒng)貫通AI模型構建無縫隙天氣氣候預報系統(tǒng)，并對極端天氣進行優(yōu)化，成為預報精度超過ECMWF的端到端氣象大模型，完全擺脫對數(shù)值模式依賴，以300hPa、500hPa、850hPa為例，87%氣象要素的可預報天數(shù)達到或超過同期EC結果，可應用到臺風、強對流、覆冰等氣象災害預報，支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
南瑞水電的專家認為，針對新能源發(fā)電功率預測的氣象預報、模型預測和結果處理3個技術環(huán)節(jié)，通過解耦分析發(fā)現(xiàn)，三者對新能源預測準確率的影響權重分別約為70%、20%和10%，氣象預報對新能源發(fā)電功率精度的影響最大。通過構建“物數(shù)雙驅”的氣象預報系統(tǒng)，實現(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)值預報模式和人工智能模型相結合，可兼顧預報的物理合理性與實時高效性，并搭建多模型融合新能源功率預測平臺，可提升新能源功率預測精度。
水風光互補運行助力清潔能源消納
隨著我國水風光一體化基地規(guī)劃建設的推進，國家能源集團的專家指出，基地建設還存在輸電通道和清潔能源建設時序不匹配、新能源用地成本不斷增加等問題，且水風光儲互補運行對傳統(tǒng)調度方式、市場交易提出較大挑戰(zhàn)。目前，水光聯(lián)合運行靈活度還不高，制約了清潔能源優(yōu)化配置效率，并重點提出了構建具有調節(jié)性能調峰調頻水電電價形成機制、不斷提高新能源功率預測能力和精度、完善統(tǒng)一電力市場體系功能等建議。
河海大學和南瑞水電的專家認為，解決水風光互補運行，需要提升電力系統(tǒng)的全息感知能力，探索高精度預報預測方法，提供準確可靠的水電及新能源出力計劃，并增強電力系統(tǒng)靈活調控能力。通過常規(guī)水電改造混合式抽蓄，在用電高峰時釋放發(fā)電，從而兼顧能源生產(chǎn)與調峰儲能雙重角色，可節(jié)省投資成本，減少環(huán)境影響，提高原有水電運行的靈活性。
