日本科學(xué)技術(shù)振興機構(gòu)（JST）12月8日宣布，開發(fā)出了利用光伏發(fā)電量預(yù)測技術(shù)“可靠區(qū)間預(yù)測”，來維持電力系統(tǒng)整體供求平衡的控制技術(shù)。“可靠區(qū)間預(yù)測”是指，由日照量等氣象觀測數(shù)據(jù)，可靠地（高概率）預(yù)測光伏發(fā)電量的最新方法（圖1、圖2）。

圖1：光伏發(fā)電量的可靠性區(qū)間預(yù)測
在日照量多且穩(wěn)定的的晴天，預(yù)測形狀為吊鐘形，區(qū)間幅度會縮小（出處：JST）

圖2：光伏發(fā)電量的可靠性區(qū)間預(yù)測
在日照量受浮云影響不穩(wěn)定變動的陰天，預(yù)測形狀變形，區(qū)間幅度也變大（出處：JST）

此控制技術(shù)已成為“在維持供需平衡的同時，將火力發(fā)電的燃料成本和隨充放電發(fā)生的蓄電池劣化成本降至最低的優(yōu)化問題”的定式。供需平衡設(shè)定為：“火力發(fā)電與蓄電池充放電的計劃量之和＝需求電力－光伏發(fā)電預(yù)測量，即實際需求電力預(yù)測量”。火力發(fā)電作調(diào)節(jié)電源使用。

由于光伏發(fā)電的預(yù)測量存在誤差，用以往的方法解決這種優(yōu)化問題的話，運行計劃也會因預(yù)測誤差而變化。而此次的方法可利用光伏發(fā)電的“可靠性區(qū)間預(yù)測”，來計算變動的最佳運行計劃的“上限和下限軌跡”。

據(jù)稱，“上下限軌跡”是為實現(xiàn)考慮到光伏發(fā)電量預(yù)測誤差因素的穩(wěn)健供需平衡，而需要知道有多少火力發(fā)電和蓄電池需要提前做準(zhǔn)備的重要信息。即，火力發(fā)電量與蓄電池充放電量的可調(diào)節(jié)范圍，要控制在獲得的最佳運行計劃的上下限軌跡內(nèi)，由此，即使產(chǎn)生光伏發(fā)電量有預(yù)測誤差，也能將經(jīng)濟成本降至最低。

采用此方法，利用光伏發(fā)電量和需求電力等觀測數(shù)據(jù)進行了數(shù)值分析。公開了以東京電力管轄內(nèi)設(shè)想的約2000萬用戶家庭為需求方的模擬結(jié)果（圖3）。

圖3：以東京電力管轄內(nèi)為對象的模擬結(jié)果
高效且嚴(yán)密地計算各最佳運行計劃的上下限軌跡（粗實線）（出處：JST）