湖北省“数据要素×”典型案例集之四十七 | 基于多源异构数据融合的新能源气象服务

文摘 2024-11-07 19:44 湖北

为加快推动《“数据要素×”三年行动计划（2024-2026年）》落地，充分发挥典型案例示范引领作用，湖北省数据局先后两批次开展湖北省“数据要素×”典型案例征集活动，并联合相关省直部门精心组织2024年“数据要素×”大赛湖北分赛，最终遴选出首批12个行业领域共计50个技术领先、模式新颖、应用效果显著的“数据要素×”典型案例。这些案例不仅展示了湖北在数据治理、数据融合、数据应用等方面的创新实践，也为各地区、各领域的推广应用提供了可借鉴、可复制的成功经验。

基于多源异构数据融合的新能源气象服务

案例单位：湖北省气象服务中心

一、场景描述

随着以新能源为主体的新型电力系统转型建设步伐加快，风能太阳能等不稳定、不可控的新能源并网规模的日益增加，加之电力体制改革的不断深化和竞争性电力交易市场的构建，对电力系统“源-网-荷”各环节的安全、稳定和经济运行提出了更高的要求。我国地域辽阔，地理气候条件复杂，不同地区电力负荷和发电结构差异较大，电力供需两端均受气象条件显著影响等问题凸显，增加了多电源并网及电力系统运行的复杂性，亟待通过气象赋能电力系统转型发展。

二、主要做法

（一）打造全链路数字化体系。通过明确平台定位与目标、构建统一的数据标准与平台架构、实施数字化采购与供应链管理以及提供数字化商品销售、交易结算等服务，向上链接供应商、向下服务客户，实现从采购到交付全链路数字化，赋能产业上下游。

（一）开展多时间尺度风/光发电功率预报和灾害预警。案例单位以湖北能源集团集控中心为试点，研发了“新能源发电功率及气象灾害预警服务系统”，融合中国气象局风能太阳能专业模式产品，以距地面70m以上风速和太阳辐照度以及雷暴、大风、降水等网格化预报产品为驱动，开展未来4h及未来10天的超短期及短期风/光发电功率预测和气象灾害预警。通过将模式预报产品、历史功率及实况气象要素相融合，构建多种深度学习算法模型，针对不同地形气候条件的场站，采用“一场一策”策略，进而提高发电功率预测的准确率和电力气象灾害预警针对性。

（二）进行集中式风光新能源功率预测和电力负荷预报。案例单位以湖北省新能源总装机规模最大的地市——黄冈电力调度中心作为试点，将气象智能网格预报产品与电网新能源发电和电力负荷数据进行深度融合，研发了“黄冈智能调度新能源发电功率预测及负荷预测支持系统”，集中式管理全地区47个新能源场站，提供分区新能源发电预报、用电负荷预报等新产品，较好的支撑了黄冈地区电力绿色安全转型。

（三）实现基于卫星数据的资源评估和超短期光伏发电功率预测。案例单位基于风云系列静止和极轨气象卫星产品，采用地面太阳辐射观测资料对卫星太阳辐射产品开展本地化订正，首次绘制了湖北省1km分辨率的太阳能资源图谱。基于风云卫星产品的15分钟级云量和太阳辐射反演数据，将FY-4A太阳辐射反演产品与光流法相结合，开展未来4h的太阳辐照度预报，并基于深度学习算法模型，首次实现了基于卫星观测的超短期光伏发电功率预测。

三、应用成效

在案例单位的精准多时间尺度风光资源预测的支撑下，湖北新能源发电做到应发尽发、能并尽并，保障了全省无弃风弃光弃水情况发生。在黄冈电力调度的智能综合气象服务保障系统中的应用，实现了区域级集群式新能源发电功率预测、用电负荷预测及网供预测等功能，为黄冈地区能源保供发挥了重要作用。此外，案例单位在全国范围内打造湖北省气象部门“新能源发电功率预报服务”知名品牌，形成了可复制的完整的技术解决方案，先后为全国80多个新能源场站、集控中心和电力调度中心提供技术支撑，服务社会效益、环境效益和经济效益十分显著，有效提升了气象部门对新能源发展的支撑能力。

图商业模式/运行模式示意图

图数据要素流向图

图系统界面呈现图

来源：湖北省数据局

编审：办公室

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkzMjY0NzQ3NA==&mid=2247524348&idx=1&sn=6d679ec7334750549be86228365294d6

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