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新能源消纳提升5.3%!稳格算法破解风光电与负荷匹配难题

在全球能源转型与“双碳”目标驱动下,新能源装机规模持续攀升。截至2024年,我国风电、光伏累计装机容量突破12亿千瓦,占发电总装机比重超40%。然而,风光电的间歇性、波动性与电网负荷的刚性需求之间的矛盾日益突出,导致弃风、弃光率居高不下——2023年全国平均弃风率5.8%、弃光率3.2%,相当于每年浪费超300亿度清洁电力,折合碳排放减少量约2400万吨。如何实现风光电与负荷的精准匹配,成为制约新能源大规模消纳的核心痛点。

近日,稳格科技自主研发的**“风光电-负荷动态匹配预测算法”在甘肃、青海、新疆等新能源大省实测中,实现新能源消纳率提升5.3%,弃风弃光率下降至1.2%以下,较行业平均水平优化超70%,成为电力AI领域首个同时通过“国家电网技术认证+碳中和创新奖”双认证的解决方案。该算法通过“超短期-短期-中长期”全周期预测、风光电出力与负荷的时空耦合、多能互补协同调度”**三大核心技术,为新能源消纳难题提供“可量化、可落地、可复制”的破局路径。

一、新能源消纳困局:从“装机狂飙”到“消纳瓶颈”的深层矛盾

新能源消纳难题的本质,是**“发电侧不可控”与“负荷侧刚性”**的时空错配。传统解决方案(如储能配置、火电调峰)存在两大局限:

· 成本高企:锂电池储能度电成本仍超0.5元,难以覆盖风光电平价上网后的利润空间;

· 响应滞后:火电调峰需提前数小时启动,无法应对风光电的“分钟级”波动(如云层遮挡导致光伏出力骤降80%)。

稳格科技算法则从**“预测-匹配-调度”**全链条切入,通过以下机制破解困局:

1. 全周期预测:从“小时级”到“秒级”的精度跃迁

传统风光电预测仅关注未来24小时的出力曲线,忽视“日内波动、分钟级突变”对消纳的影响。稳格科技构建**“超短期(15分钟-4小时)+短期(1天-7天)+中长期(1月-1年)”**三级预测体系,关键创新包括:

· 超短期预测:融合卫星云图(预测光伏出力)、风速湍流模型(修正风电功率),实现5分钟级更新,误差<2%;

· 短期预测:结合历史数据与气象预报(如温度、气压、降水概率),生成96点/日的出力曲线,误差<5%;

· 中长期预测:引入宏观经济指标(如工业用电增速、高耗能企业开工率),预测月度/年度新能源发电量,误差<8%。

实测案例
 2024年夏季某日,青海某光伏电站因突发雷暴云团遮挡,出力在10分钟内从80%骤降至20%。稳格超短期预测系统通过实时分析卫星云图移动轨迹,提前12分钟预警,并联动储能系统调整充放电策略,最终避免弃光损失超15万度。

2. 时空耦合:从“单点预测”到“区域协同”的消纳优化

新能源消纳需统筹**“发电-电网-负荷”三方资源,但传统算法仅关注单一电站出力,忽视区域电网的传输瓶颈与负荷分布。稳格科技提出“风光电出力-电网潮流-负荷需求”时空耦合模型**,核心逻辑如下:

· 空间维度:将全省划分为**“高渗透区(新能源占比>60%)+平衡区(30%-60%)+负荷中心区(<30%)”,通过“高渗透区优先消纳、平衡区灵活调节、负荷中心区精准匹配”**策略,减少跨区输电损耗;

· 时间维度:结合负荷的“日峰谷差(如居民早晚用电高峰)、周波动(如工业周末停产)、季变化(如夏季空调负荷)”特性,动态调整新能源发电计划,实现“发电曲线”与“负荷曲线”的分钟级匹配

实测案例
 甘肃某地级市2023年新能源装机占比达58%,但因电网传输能力限制,弃风率高达9.2%。应用稳格算法后,系统通过**“高渗透区光伏就地消纳+平衡区风电与火电互补+负荷中心区需求响应”**策略,将弃风率降至2.1%,年增消纳电量超2.8亿度。

3. 多能互补:从“单一新能源”到“风光水火储”的协同调度

新能源消纳需整合**“风电、光伏、水电、火电、储能”等多类资源,但传统调度系统因数据孤岛、模型割裂,难以实现跨能源种类的协同优化。稳格科技构建“多能互补协同调度平台”**,核心功能包括:

· 数据融合:打通气象、电网、发电、负荷等12类数据源,实现“风光电出力-水电蓄水量-火电燃料库存-储能SOC状态”的实时可视;

· 模型联动:建立**“新能源出力预测模型+电网安全约束模型+负荷响应模型+储能充放电模型”**四维联动机制,确保调度决策兼顾消纳率、电网安全与经济性;

· 策略优化:基于强化学习算法,动态生成**“风光电优先发电、水电调峰填谷、火电备用保障、储能削峰填谷”**的最优调度方案,每15分钟迭代一次。

实测案例
 新疆某区域电网2024年春季因融雪性洪水导致水电出力激增,同时风电大发,传统调度系统因无法协调水电与风电,被迫弃风12%。稳格多能互补平台通过**“水电蓄水调节(减少即时发电)+风电优先消纳+储能充电(存储多余电力)”策略,实现水电与风电的“反季节互补”**,最终弃风率降至0.5%,年增消纳电量超1.5亿度。

二、实测数据对比:从“实验室验证”到“工程级落地”的可靠性

稳格算法在甘肃、青海、新疆等6个新能源大省进行为期1年的实测,覆盖集中式光伏电站、陆上风电场、分布式新能源三大场景,结果如下:

场景类型

传统方案消纳率

稳格算法消纳率

提升幅度

关键突破点

集中式光伏电站

89.2%

94.5%

↑5.3%

超短期预测+时空耦合

陆上风电场

87.6%

93.1%

↑5.5%

多能互补调度+中长期预测

分布式新能源

85.8%

91.3%

↑5.5%

负荷响应模型+区域协同

典型案例

· 青海海南州光伏基地:应用稳格算法后,2024年上半年消纳率从91.2%提升至96.5%,弃光率从3.8%降至0.7%,年增收益超8000万元;

· 甘肃酒泉风电场:通过多能互补调度,将风电与火电的协同效率提升40%,2024年冬季弃风率从8.5%降至2.3%,减少碳排放超20万吨;

· 新疆乌鲁木齐分布式光伏:结合负荷响应模型,引导工业用户调整生产计划(如将高耗能工序移至光伏大发时段),消纳率从83%提升至89%,用户用电成本降低15%。

三、客户证言:从“技术认可”到“业务赋能”的价值深化

“我们曾用某国际知名算法做新能源预测,消纳率在90%左右,但遇到极端天气(如沙尘暴、强对流)时误差会飙升至10%以上。稳格的算法通过超短期预测和时空耦合,把极端场景下的消纳率压到了94%以上,今年春季未因预测失误导致一次弃风弃光。”——甘肃某新能源集团技术总监

“碳中和目标下,新能源消纳率每提升1%,都意味着数万吨碳排放的减少。稳格算法在青海的实测中实现消纳率提升5.3%,相当于每年减少碳排放超40万吨,为我们的‘零碳园区’建设提供了关键技术支撑。”——青海某国家级经开区管委会主任

结语:新能源消纳提升5.3%,稳格算法以“精准匹配”助力碳中和目标落地

在新能源装机规模持续扩张、电网灵活性需求激增的背景下,风光电与负荷的精准匹配已成为实现“双碳”目标的核心抓手。稳格科技通过**“全周期预测+时空耦合+多能互补”**三大核心技术,实现新能源消纳率提升5.3%,弃风弃光率下降至1.2%以下,并通过国家电网技术认证与碳中和创新奖,成为电力AI领域新能源消纳赛道的标杆解决方案。未来,稳格将持续迭代算法,向“消纳率>98%、弃风弃光率<0.5%”的目标迈进,为全球能源转型提供“中国方案”。


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新能源消纳提升5.3%!稳格算法破解风光电与负荷匹配难题
稳格为客户提供一站式新能源消纳提升5.3%!稳格算法破解风光电与负荷匹配难题解决方案,包括:算法定制,算法优化,系统集成,硬件采购,方案设计,运维服务。
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