2023年中國(guó)風(fēng)光新能源裝機(jī)規(guī)模突破10億千瓦，接近全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量的40%，可再生能源在年內(nèi)突破了14.5億千瓦大關(guān)，已歷史性地超過(guò)了火電裝機(jī)。在向雙碳目標(biāo)大步邁進(jìn)的同時(shí)，高比例的新能源也對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)前所未有的挑戰(zhàn)，既限電又缺電的現(xiàn)象開始出現(xiàn)。

為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，以構(gòu)建新型電力系統(tǒng)為核心的電力產(chǎn)業(yè)升級(jí)正在發(fā)生，如上圖所示，在一系列措施中：

1. 要求新能源參與電力市場(chǎng)，用價(jià)格信號(hào)拉動(dòng)電力電量平衡；

2. 要求新能源具備構(gòu)網(wǎng)能力，涉網(wǎng)特性向傳統(tǒng)能源靠攏，提升系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力；

3. 要求風(fēng)光配儲(chǔ)，提升場(chǎng)站靈活性，源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目提升自平衡能力，掛網(wǎng)不上網(wǎng)，甚至掛網(wǎng)不下網(wǎng)；

以上三點(diǎn)對(duì)新能源的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了深刻影響，對(duì)持續(xù)了近20年新能源生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式吹響了升級(jí)的號(hào)角。

未來(lái)新能源場(chǎng)站長(zhǎng)什么樣

那么面向新型電力系統(tǒng)，未來(lái)五年后的新能源場(chǎng)站究竟會(huì)升級(jí)變革成什么樣？如下圖所示，在場(chǎng)站外部環(huán)境上，兩個(gè)一體化項(xiàng)目將不斷涌現(xiàn)。在一個(gè)個(gè)以靈活性為中心的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目，源荷雙動(dòng)虛擬電廠本地平衡后并入電網(wǎng)；在一個(gè)個(gè)電網(wǎng)主導(dǎo)下的風(fēng)光水火多能互補(bǔ)一體化項(xiàng)目打捆參與特高壓外送。

對(duì)于場(chǎng)站內(nèi)部，新能源的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)活動(dòng)可以抽象成交易，控制，管理，設(shè)計(jì)四個(gè)閉環(huán)：

1. 在交易閉環(huán)里，電站將從目前上報(bào)日前和日內(nèi)功率預(yù)測(cè)滿足電網(wǎng)調(diào)度需要，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)收益最優(yōu)為目標(biāo)，申報(bào)中長(zhǎng)期與現(xiàn)貨量?jī)r(jià)信息。當(dāng)交易出清，場(chǎng)站從風(fēng)光響應(yīng)電網(wǎng)一二次調(diào)頻調(diào)令，轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)光儲(chǔ)協(xié)同響應(yīng)并提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

2. 在控制閉環(huán)里，電站運(yùn)行中對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)管理從目前的啟停和故障復(fù)位，轉(zhuǎn)變?yōu)榛谠O(shè)備健康度的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控。智能傳感器的新感知，催生了處理多模數(shù)據(jù)的機(jī)端邊緣新大腦，實(shí)現(xiàn)了事故預(yù)防與故障預(yù)警的新控制。

3. 在管理閉環(huán)里，運(yùn)行班從發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)將市場(chǎng)電價(jià)傳遞到檢修班，以收入損失最低為原則安排計(jì)劃停運(yùn)；傳統(tǒng)設(shè)備維檢工作的計(jì)劃分配指導(dǎo)質(zhì)控與記錄方式，轉(zhuǎn)變?yōu)檠矙z自動(dòng)化，維護(hù)狀態(tài)化，檢修大模型指導(dǎo)，質(zhì)控視頻自動(dòng)識(shí)別的無(wú)人值守模式；在績(jī)效評(píng)估方面，從當(dāng)前電量與損失電量考核轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)收比應(yīng)收的RBA收入潛力考核，對(duì)損失原因進(jìn)行責(zé)任區(qū)分。

4. 在設(shè)計(jì)閉環(huán)里，對(duì)造成損失的具體問(wèn)題進(jìn)行根因分析，將實(shí)際數(shù)據(jù)與仿真設(shè)計(jì)模型對(duì)標(biāo)，發(fā)現(xiàn)場(chǎng)站模型，設(shè)備模型，生產(chǎn)策略，交易策略的缺陷，實(shí)現(xiàn)根因分析，并生成設(shè)備技改或策略改進(jìn)計(jì)劃，進(jìn)入管理閉環(huán)執(zhí)行，防止問(wèn)題再發(fā)生。 

新能源場(chǎng)站的升級(jí)之路

站在未來(lái)看現(xiàn)在，當(dāng)前場(chǎng)站的升級(jí)進(jìn)化之路依稀明朗，如下圖所示：

過(guò)去十年，全國(guó)風(fēng)光場(chǎng)站基本完成省會(huì)集控中心建設(shè)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值班的少人值守級(jí)場(chǎng)站，集控中心的高效運(yùn)營(yíng)使得每個(gè)場(chǎng)站節(jié)約了大約6名運(yùn)行人員。

隨著設(shè)備可靠性大幅提升，視頻巡檢成本大幅降低，加之技術(shù)人員增長(zhǎng)速度難以匹配快速增長(zhǎng)的裝機(jī)容量，23年以來(lái)建設(shè)區(qū)域維檢中心，將現(xiàn)場(chǎng)檢修班移至縣城，正成為場(chǎng)站下一步生產(chǎn)變革的重點(diǎn)。預(yù)計(jì)在3-5年內(nèi)，全國(guó)將有50%場(chǎng)站實(shí)現(xiàn)區(qū)域化維檢管理，其中又有20%的場(chǎng)站達(dá)到無(wú)人值守級(jí)，即每個(gè)10萬(wàn)千瓦的場(chǎng)站，維檢人員12人將變?yōu)楝F(xiàn)場(chǎng)2人+區(qū)域8人，每個(gè)場(chǎng)站用工人數(shù)減少2人。 

再進(jìn)一步，當(dāng)現(xiàn)貨市場(chǎng)在各省全面鋪開，設(shè)立營(yíng)銷中心，實(shí)現(xiàn)交易員、運(yùn)行班、檢修班的三班協(xié)同，由價(jià)格信號(hào)更好地管理風(fēng)光場(chǎng)站靈活性，避免價(jià)格信號(hào)與計(jì)劃停運(yùn)以及儲(chǔ)能充放的脫節(jié)，減少負(fù)現(xiàn)貨，計(jì)劃停運(yùn)，以及出力越限損失，越來(lái)越多地風(fēng)光場(chǎng)站將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷一體。

遠(yuǎn)景智能打造行業(yè)領(lǐng)先解決方案

過(guò)去十年，遠(yuǎn)景智能EnOS新能源軟件套裝已成為新能源行業(yè)進(jìn)行數(shù)字化變革的首選，全國(guó)共有240GW的風(fēng)電資產(chǎn)，100GW的光伏資產(chǎn)正在使用EnOS套件進(jìn)行管理，分別占全國(guó)風(fēng)電資產(chǎn)的60%、集中式光伏資產(chǎn)的30%，支持各發(fā)電單位建設(shè)集控中心，實(shí)現(xiàn)少人值守的業(yè)務(wù)變革。

今天，EnOS正在為各大客戶提供無(wú)人值守和產(chǎn)銷一體軟件解決方案。

無(wú)人值守解決方案如下圖所示，從少人值守到無(wú)人值守的核心思路是降低維檢工作量與現(xiàn)場(chǎng)工作遠(yuǎn)程化，其中降低工作量是關(guān)鍵，避免強(qiáng)行遠(yuǎn)程化下的人員奔波。在10萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)，年工作量可由20391人時(shí)降至8304人時(shí)；光伏電站同比從12559人時(shí)減至5292人時(shí)。詳細(xì)方案見《新能源運(yùn)營(yíng)未來(lái)之路-中篇》。

產(chǎn)銷一體化解決方案如下圖所示，旨在充分挖掘風(fēng)光場(chǎng)站的出力靈活性潛力，包括以計(jì)劃停運(yùn)所代表的日周級(jí)別靈活性和以配儲(chǔ)為代表的日內(nèi)級(jí)別靈活性，通過(guò)功率預(yù)測(cè)與價(jià)格預(yù)測(cè)做好智能排程與風(fēng)光儲(chǔ)協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)收入提升。

以山東電力市場(chǎng)某5萬(wàn)千瓦風(fēng)場(chǎng)，采用基于最低收入損失原則的計(jì)劃停運(yùn)智能排程，相比目前小風(fēng)停機(jī)方式，實(shí)現(xiàn)增收8元/千瓦*年。在甘肅電力市場(chǎng)某5萬(wàn)千瓦風(fēng)機(jī)配2萬(wàn)千瓦時(shí)儲(chǔ)能，系統(tǒng)智能控制相較于人工操作，可增收9元/千瓦年，并且減少越限罰款及人工成本11元/千瓦年。更多詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)參閱《新能源運(yùn)營(yíng)未來(lái)之路-下篇》。