2023年中國風光新能源裝機規(guī)模突破10億千瓦，接近全國發(fā)電裝機容量的40%，可再生能源在年內(nèi)突破了14.5億千瓦大關(guān)，已歷史性地超過了火電裝機。在向雙碳目標大步邁進的同時，高比例的新能源也對電力系統(tǒng)運行帶來前所未有的挑戰(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，用價格信號拉動電力電量平衡；

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)抗擾動能力；

3. 要求風光配儲，提升場站靈活性，源網(wǎng)荷儲一體化項目提升自平衡能力，掛網(wǎng)不上網(wǎng)，甚至掛網(wǎng)不下網(wǎng)；

以上三點對新能源的生產(chǎn)運營帶來了深刻影響，對持續(xù)了近20年新能源生產(chǎn)運營模式吹響了升級的號角。

未來新能源場站長什么樣

那么面向新型電力系統(tǒng)，未來五年后的新能源場站究竟會升級變革成什么樣？如下圖所示，在場站外部環(huán)境上，兩個一體化項目將不斷涌現(xiàn)。在一個個以靈活性為中心的源網(wǎng)荷儲一體化項目，源荷雙動虛擬電廠本地平衡后并入電網(wǎng)；在一個個電網(wǎng)主導(dǎo)下的風光水火多能互補一體化項目打捆參與特高壓外送。

對于場站內(nèi)部，新能源的生產(chǎn)運營活動可以抽象成交易，控制，管理，設(shè)計四個閉環(huán)：

1. 在交易閉環(huán)里，電站將從目前上報日前和日內(nèi)功率預(yù)測滿足電網(wǎng)調(diào)度需要，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫崿F(xiàn)電力市場收益最優(yōu)為目標，申報中長期與現(xiàn)貨量價信息。當交易出清，場站從風光響應(yīng)電網(wǎng)一二次調(diào)頻調(diào)令，轉(zhuǎn)變?yōu)轱L光儲協(xié)同響應(yīng)并提供轉(zhuǎn)動慣量。

2. 在控制閉環(huán)里，電站運行中對設(shè)備的實時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)風險預(yù)控。智能傳感器的新感知，催生了處理多模數(shù)據(jù)的機端邊緣新大腦，實現(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，運行班從發(fā)送服務(wù)請求轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r將市場電價傳遞到檢修班，以收入損失最低為原則安排計劃停運；傳統(tǒng)設(shè)備維檢工作的計劃分配指導(dǎo)質(zhì)控與記錄方式，轉(zhuǎn)變?yōu)檠矙z自動化，維護狀態(tài)化，檢修大模型指導(dǎo)，質(zhì)控視頻自動識別的無人值守模式；在績效評估方面，從當前電量與損失電量考核轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵤毡葢?yīng)收的RBA收入潛力考核，對損失原因進行責任區(qū)分。

4. 在設(shè)計閉環(huán)里，對造成損失的具體問題進行根因分析，將實際數(shù)據(jù)與仿真設(shè)計模型對標，發(fā)現(xiàn)場站模型，設(shè)備模型，生產(chǎn)策略，交易策略的缺陷，實現(xiàn)根因分析，并生成設(shè)備技改或策略改進計劃，進入管理閉環(huán)執(zhí)行，防止問題再發(fā)生。 

新能源場站的升級之路

站在未來看現(xiàn)在，當前場站的升級進化之路依稀明朗，如下圖所示：

過去十年，全國風光場站基本完成省會集控中心建設(shè)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控，現(xiàn)場無人值班的少人值守級場站，集控中心的高效運營使得每個場站節(jié)約了大約6名運行人員。

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)人員增長速度難以匹配快速增長的裝機容量，23年以來建設(shè)區(qū)域維檢中心，將現(xiàn)場檢修班移至縣城，正成為場站下一步生產(chǎn)變革的重點。預(yù)計在3-5年內(nèi)，全國將有50%場站實現(xiàn)區(qū)域化維檢管理，其中又有20%的場站達到無人值守級，即每個10萬千瓦的場站，維檢人員12人將變?yōu)楝F(xiàn)場2人+區(qū)域8人，每個場站用工人數(shù)減少2人。 

再進一步，當現(xiàn)貨市場在各省全面鋪開，設(shè)立營銷中心，實現(xiàn)交易員、運行班、檢修班的三班協(xié)同，由價格信號更好地管理風光場站靈活性，避免價格信號與計劃停運以及儲能充放的脫節(jié)，減少負現(xiàn)貨，計劃停運，以及出力越限損失，越來越多地風光場站將實現(xiàn)產(chǎn)銷一體。

遠景智能打造行業(yè)領(lǐng)先解決方案

過去十年，遠景智能EnOS新能源軟件套裝已成為新能源行業(yè)進行數(shù)字化變革的首選，全國共有240GW的風電資產(chǎn)，100GW的光伏資產(chǎn)正在使用EnOS套件進行管理，分別占全國風電資產(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人值守和產(chǎn)銷一體軟件解決方案。

無人值守解決方案如下圖所示，從少人值守到無人值守的核心思路是降低維檢工作量與現(xiàn)場工作遠程化，其中降低工作量是關(guān)鍵，避免強行遠程化下的人員奔波。在10萬千瓦風電場，年工作量可由20391人時降至8304人時；光伏電站同比從12559人時減至5292人時。詳細方案見《新能源運營未來之路-中篇》。

產(chǎn)銷一體化解決方案如下圖所示，旨在充分挖掘風光場站的出力靈活性潛力，包括以計劃停運所代表的日周級別靈活性和以配儲為代表的日內(nèi)級別靈活性，通過功率預(yù)測與價格預(yù)測做好智能排程與風光儲協(xié)同控制，實現(xiàn)收入提升。

以山東電力市場某5萬千瓦風場，采用基于最低收入損失原則的計劃停運智能排程，相比目前小風停機方式，實現(xiàn)增收8元/千瓦*年。在甘肅電力市場某5萬千瓦風機配2萬千瓦時儲能，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。更多詳細內(nèi)容，請參閱《新能源運營未來之路-下篇》。