全球風光資源開發潛力評估方法及系統構建技術應用案例

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全球風光資源開發潛力評估方法及系統構建技術應用案例系統、準確掌握風光資源的開發潛力及出力特性，對科學開展全球風電、太陽能發電開發和布局建設起到決定性作用，同時為可再生能源跨區聯網規劃、開展國際能源合作提供基礎信息支撐。

目錄

一、背景

系統、準確掌握風光資源的開發潛力及出力特性，對科學開展全球風電、太陽能發電開發和布局建設起到決定性作用，同時為可再生能源跨區聯網規劃、開展國際能源合作提供基礎信息支撐。目前，全球風光發電基地資源開發潛力評估面臨着兩大難點。一是數據完備性和評估方法準確性問題。一些研究機構已在該領域開展了相關工作，但由於缺乏全球海量的資源評估數據，並且各家機構在評估標準、評估方法、評估內容深度尚未統一，導致評估結果差異較大，同一地區的風光資源開發潛力計算值甚至出現數量級的差異；二是國內缺乏自主知識產權的開發潛力評估系統。IRENA（國際可再生能源署）、NREL（美國國家可再生能源實驗室）等已構建了全球風光資源評估系統，但是這些平台和系統基本不對外開放，國內使用受到較大的限制。中國氣象局、水電水利規劃設計總院等單位主要建立了面向國內的風光資源評估系統，對全球風光發電基地資源刻畫不夠，且對基地開發潛力及出力特性、基地聯網電力流等相關研究和應用也不多。因此，為提升在全球風光發電資源評估和應用領域的自主創新能力，滿足風光發電基地開發、外送和聯網規劃的需要，本項目開展了全球風光發電基地資源開發潛力評估方法、系統構建與應用這一基礎性和前瞻性研究。

二、應用案例

1.項目概述

（1）為國家能源局發展規劃司開展的能源電力規劃相關研究工作提供及時有效的國內外能源資源方面統計數據支撐和分析參考，相關成果納入能源局《能源數據手冊 2017》、《能源數據手冊 2018》，支撐能源戰略規劃管理和研究。

（2）支撐國家電網公司科技項目《我國新能源資源及開發路線圖》，定量測算我國中東部分散式風電開發潛力，形成研究專報報公司領導，為公司滾動開展電網規劃、制定促進新能源消納方案等工作提供重要支撐。

（3）應用於國網福建省電力有限公司開展的大規模海上風電基地開發規劃和接入電網方案研究，為相關工作提供重要理論方法和量化分析工具，顯著提升了風電資源評估的工作方法和工作效率，減少了風電數據收資和分析的工作量、費用支出等。

（4）為支撐新能源發電基地開發建設、外送消納和和基地聯網規劃等方面研究工作提供了重要理論和應用支撐。成果整體應用於國網新疆電力有限公司經濟技術研究院、國網山東省電力公司經濟技術研究院、福建省電力有限公司經濟技術研究院開展的清潔能源基地和跨國聯網研究，取得顯著的經濟效益。

（5）成果納入《中國新能源發電分析報告 2018》、《國內外能源與電力發展狀況分析報告 2018》、《世界能源清潔發展與互聯互通評估報告》等對外發布報告中，並在國家電網報發表《全球大型風光發電基地開發潛力和前景》，及時向社會公眾宣傳項目取得的研究成果。

2.主要效益

（一）經濟效益

2017 年，節省數據投資。該課題研究綜合使用了 SolarGis、Visala公司的全球風光資源大型國際數據庫，通過直接為本單位提供加工後成果，減少數據採購支出約 200 萬元，以及資源潛力評估系統開發費用約 100 萬元。2018 年，節省人工費用。課題研究成果實現了自動化風光資源潛力評估，減少大量人工收資、測算工作量，可節省約 1.5 萬元*6 人*12 月=108 萬元。

國網福建省電力公司經濟技術研究院

2017 年：節省數據投資。該課題研究綜合使用了 SolarGis、Visala公司的全球風光資源大型國際數據庫，為本單位提供風光資源數據分析研究成果，減少數據採購支出約 200 萬元。2018 年：（1）節省人工費用。課題研究成果實現了自動化風光資源潛力評估，減少了福建海上風電基地資源評估的大量人工收資、測量工作量，節省費用約 1.5 萬元*5 人*12 月=90 萬元。

（二）社會效益

（1）項目開發的全球風光發電基地資源開發潛力評估系統，實現了全球不同地區高精度風光發電基地資源特性、開發潛力量化評估應用和可視化展示，為全球風光基地資源評估和聯網規劃研究提供了量化分析的軟件工具，填補了國內空白。

（2）項目研究成果對於支撐新能源發電基地開發建設、外送消納和基地聯網規劃研究，開展電網規劃滾動研究等方面具有重要的理論指導和參考價值，為開展風光發電基地和跨國聯網研究提供了工具和方法論，為推動相關企業更具有針對性地參與綠色「一帶一路」能源電力建設，促進跨國跨區域協同發展發揮了重要的參考作用。相關成果應用於國網新疆公司、國網山東公司、國網福建公司等，為省經濟技術研究院開展新能源基地開發和外送消納及聯網規劃研究提供了重要的方法工具支持，取得顯著的經濟效益。

（3）項目研究成果作為泛在物聯網終端應用的一部分，為推動全球風光資源規劃開發、全球範圍風光基地聯網互聯互通、實現全球能源轉型戰略目標提供重要支撐。

三、技術要點

一是系統提出了理論、技術和經濟可開發量的風光資源開發潛力綜合評估方法體系。提出了基於衛星遙感數據改進風光資源技術可開發量的評估方法，首次建立基於 LCOE 的多因素經濟可開發量評估模型，解決了現有資源開發潛力研究考慮因素不全面、量化研究數據不完備等問題，有效提升了風光資源開發潛力評估的精確度。

二是自主開發了全球風光發電基地資源開發潛力評估系統。包含資源特性分析和開發潛力評估兩個子系統，實現了全球範圍風光發電基地資源特性和開發潛力的量化評估和三維 GIS 可視化展示，為全球風光基地資源評估和聯網規劃研究提供了量化分析軟件工具，形成自主知識產權，填補了國內空白。

三是首次建立了涵蓋風光資源開發潛力、電網互聯風險的基地聯網電力流優化分析模型。提出了考慮政治環境、電網發展水平等因素的跨國跨洲聯網風險評估方法，測算了 2030 年和 2050 年風光發電基地跨洲聯網的電力流規模，解決了全球風光發電基地開發、外送規模和聯網規劃偏定性、不準確問題，為制定全球大型風光發電基地開發和外送方案提供參考。

四、應用前景

項目形成的全球風光發電基地資源開發潛力、出力特性和聯網電力流分析的一系列基礎數據、理論方法、模型工具和軟件系統，將有望在我國青海、寧夏、甘肅、吉林等風光資源富裕地區開展應用，為其開展新能源開發規劃和聯網外送分析提供量化分析工具，未來也將有望與國外相關新能源研究機構進一步深度合作，有效補充其在資源開發潛力方面的研究成果。此外，項目將進一步豐富資源評估基礎數據庫，利用人工智能、數據挖掘等技術創新風光資源開發潛力評估技術，提高全球風光資源開發潛力評估的科學性和準確性。