表一2017西北五省“兩個細則”考核情況
注：由于官方公布數據不全，上述表格中新疆的罰款數據為2017年1-10月；上述數據來源于西北監(jiān)管局、甘肅監(jiān)管辦以及新疆監(jiān)管辦官方網站。
西北監(jiān)管局數據顯示，2017年西北五省“兩個細則”考核情況見表一，根據不完全統(tǒng)計的罰款額度已超過2億元。根據表一可知，西北五省中陜西、青海、寧夏是由西北監(jiān)管局進行直接考核監(jiān)管，甘肅、青海則由當地的監(jiān)管辦進行考核，所以各地區(qū)的考核細則以及辦法各有區(qū)別，這也可以解釋為何新疆作為全國光伏電站累計裝機規(guī)模最大的省份限電率也最高但罰款額度卻遠低于青海、寧夏。
作為“兩個細則”考核的主要地區(qū)，西北監(jiān)管局于2017年底發(fā)布了《關于征求“兩個細則”（征求意見稿）意見建議的通知》（以下簡稱“新版考核文件”），該版文件提高了西北五省的考核上限，最高罰款額度可達到原考核細則的10倍。未來持續(xù)提高光功率預測的精準度，以及加強電網對于新能源的管理考核，將成為降低電站扣分和罰款的重要舉措。
史上最嚴：2億×10倍，考核上限提升
各地區(qū)關于“兩個細則”考核的制度源起于2006年國家電監(jiān)會下發(fā)的《并網發(fā)電廠輔助服務管理暫行辦法》。之后，各其余監(jiān)管機構便陸續(xù)啟動了各地區(qū)考核細則的相關工作。
隨著我國新能源發(fā)展規(guī)模的急速擴大，風、光電站占比較大的西北五省便成了被考核的“排頭兵”。截止目前，考核的“重災區(qū)”仍位于西北地區(qū)，包括新疆、青海、甘肅、寧夏以及陜西五省份，四川、冀北地區(qū)的考核也已經啟動。
一方面，西北地區(qū)作為我國大型地面光伏電站建設的主戰(zhàn)場，截止目前仍在全國各省的光伏裝機容量排名中名列前茅；另一方面，正由于這些地區(qū)的光伏裝機巨大，導致可再生能源在其全省電力裝機中的比重日益增大，而這對電網的穩(wěn)定運行帶來了考驗，自然而然也成為了考核的主要區(qū)域。2017年青海實現連續(xù)168小時清潔能源供電，水電、光伏已經發(fā)展為該省的第一、第二大電源形式了。
據了解，這次西北區(qū)域新發(fā)布的“兩個細則”與2015年施行的“兩個細則”一樣，使用積分制進行考核和補償，考核和補償的分值都是每分1000元；但新的積分制將更多的與單位容量和單位電量來掛鉤，把原本很多按次數和按每月固定的積分形式作出了調整。
圖一兩版文件考核內容對比
從圖一可以看出，新版考核文件在“考核精度”和“罰款力度”的分值上都有不用程度的增加。據知情人透露，西北監(jiān)管局在2017年底印發(fā)新版考核文件的考慮主要有兩方面：一方面是西北地區(qū)新能源裝機規(guī)模的擴大的確對該地區(qū)的電力調控帶來了挑戰(zhàn)；另一方面，2017年西北五省的限電率有了明顯下降，西北監(jiān)管局認為發(fā)電企業(yè)對新版考核細則的接受度會相對提高。
在西北限電嚴重的地區(qū)，兩個細則考核與限電之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系，而這也是2017年底新版考核文件征求意見稿出臺的背景之一。有著資深行業(yè)背景的國能日新首席科學家向婕博士給出了自己的解讀：首先，提高新能源的消納，勢必要減少火電的出力，但火電又承擔著電網的調峰功能，為了平衡火電與新能源之間的出力以及利潤分配，同時平滑電網的出力曲線，就必須要對新能源進行考核。其次，在2017年之前，由于限電率過高，對于新能源機組來說，無法發(fā)電意味著補貼與脫硫煤電價的雙重損失。而在限電下降之后，新能源出力多了，就需讓利給承擔調峰功能的火電機組。這其中既需要考量電網安全運行的影響，又必須均衡不同發(fā)電企業(yè)的利益。
應對考核：氣象數據是光功率預測的核心
“我們一個位于四川的電站被罰了，50MW的電站一個月罰了10萬，因為數據沒傳上去……”，某運維企業(yè)負責人很無奈的向光伏們表示。
除西北地區(qū)之外，四川省的光伏電站已經開始實施考核了。隨著考核范圍的擴大，對光功率預測系統(tǒng)的重視程度也隨之提升。國高技術總工劉鑫表示，凡是被兩個細則考核過的業(yè)主單位對于這方面都是非常重視的，“目前不少電站使用的光功率預測系統(tǒng)都是EPC方在采購時由二次設備廠家一起打包過來的，但因為是非專業(yè)廠家，這些預測系統(tǒng)的精度與可靠性還是要稍弱一些。”
根據定義，新能源發(fā)電功率預測是指以新能源電場的歷史功率、歷史氣象數據、地形地貌、數值天氣預報、發(fā)電機組運行狀態(tài)等數據建立電場輸出功率的預測模型，以氣象數據、功率或數值天氣預報數據作為模型的輸入，結合電場發(fā)電機組的設備狀態(tài)及運行工況，得到電場未來的輸出功率。
遠景能源光功率產品經理姚穎認為數值天氣預報的不準確性是光功率預測系統(tǒng)最大的難點，“光功率預測的難點60%在于數值天氣預報的不準確性，這其中包括地面觀測者分布稀疏、特定區(qū)域和氣象條件下天氣預報模型表達欠缺、依賴單一數據、誤差大等多方面原因，剩下的難點還有光電功率轉換模型（20%）以及系統(tǒng)運行可靠性（20%）”。
這一點也得到了國能日新首席科學家向婕的認可，“按照目前國內的氣象預報技術，輻照度的預測準確率在晴天條件下是非常高的，其預測偏差主要發(fā)生在云量較多的陰雨天氣情況下，云是大氣中影響太陽輻射的最為關鍵要素之一，但對于大氣中云的變化，是現在氣象預報技術中的難點。”
以西北地區(qū)光伏電站為例，西北地區(qū)的裝機容量大，占地面積也大，偶爾這邊來了一片烏云，瞬間這片的組件就幾乎不發(fā)電了，再加上電網數據無法及時回傳與更正，預測的工作將難上加難。向婕表示，在遇到云量較多的陰雨天氣，以目前的技術水平往往是很難精準預測的。
為了應對日益嚴苛的考核，目前國能日新針對一些區(qū)域的光伏電站使用了天空成像技術，該技術可以將現有的光功率預測精度再提高1%。據向捷介紹，“該項技術還要以歷史和實時氣象衛(wèi)星數據作為輔助，通過結合‘物聯(lián)網’概念，對電站及其周邊的天空狀態(tài)和對流層大氣中氣象要素進行分鐘級別提取，從而將光伏電站上空影響云變化的物理條件進行刻畫和預報；再利用機器學習算法，尋找并建立這些氣象要素與光功率變化關系，進一步實現了光功率預測精細化訂正。”
據了解，目前，國能日新的“天空成像”技術已經在一些大型光伏電站進行了2個月時間的試用。由于電站裝機容量的不同，每月可以為電站減少考核50-500分，為電站節(jié)省5-50萬元/月的罰款。
除了氣象數據與建模，“在光功率預測廠家的競爭中，服務的及時性將成為一大看點，一套光功率預測系統(tǒng)大約售價為20萬左右，但未來每年的服務費用就需要6-9萬，并且后期涉及數據系統(tǒng)的調試修改等需要人為參與的環(huán)節(jié)，所以，光功率預測廠家應該是一個服務型企業(yè)。我們很多業(yè)主反應，當前市場上光功率預測系統(tǒng)的服務質量還存有差異。”劉鑫介紹道。
對于兩個細則考核與光功率預測，目前還未啟動考核地區(qū)的電站業(yè)主或許并不在意，但隨著我國新能源規(guī)模在中東部地區(qū)的擴大，在新能源裝機超過一定占比時，電網的考核將隨之而來。那么面對考核，發(fā)電企業(yè)以及光功率預測廠家應該如何應對？結合未來的售電、儲能、微電網等新業(yè)務，光功率預測絕不僅僅應對電網考核那么簡單。之后，光伏們將陸續(xù)呈現系列文章，與行業(yè)共享。
