解决风电配套建设迫在眉睫

　　西北地区风能资源十分丰富，约占全国陆上风能资源的三分之一，开发利用潜力十分巨大。2009年8月8日，甘肃酒泉千万千瓦级风电基地一期工程开工建设，标志着西北地区风电场已由发展初期的小规模、分散开发转变为大规模、集中发展的新阶段。

　　随着我国“陆上三峡”——甘肃酒泉千万千瓦级风电基地建设的全面提速，西北地区风电开发与电网规划脱节带来的矛盾也凸现出来。记者了解到，酒泉大规模风电要真正成为“送得出、用得好”的绿色能源，面临着电网输送受限、调峰调频电源严重不足、西北地区电力市场无法销纳、风电机组并网存在安全风险等四个亟待解决的“瓶颈”问题。

　　“打通这些‘瓶颈’是酒泉风电大规模并网的必备条件。如不尽快解决，不仅将制约西北风电健康发展，也将对西北电网的安全稳定带来严重影响。”西北电力调度通信中心负责人告诉记者。

　　电源与电网发展若不协调风电“难度玉门关”

　　甘肃酒泉风电一期建设规模516万千瓦，目前已投运66万千瓦，在建47万千瓦，近期国家发展改革委集中核准380万千瓦，预计2010年前后516万千瓦装机将全部投产。酒泉风电基地装机容量大，距离负荷中心远，电能需要汇集后远距离输送，必须依靠坚强的电网作保证。

　　目前，新疆电网与西北主网尚未联网，甘肃河西地区位于西北电网送端末梢，电网结构薄弱，电力外送能力受电网暂态稳定制约严重。

　　从2007年3月大唐玉门风电场一期投产开始，嘉酒电网就有不同程度的限出力，成为风电运行中的突出问题。2008年随着电源容量增加，酒泉地区风电送出受限幅度进一步加大，目前在投入稳控切机装置后，按风电场装机容量计算，风电受限幅度为瓜州地区20％、玉门地区40％，同时当地小水电出力也严重受限。

　　国家电网公司对此高度重视，全面开展了甘肃酒泉风电基地一期风电场送出工程前期工作，先后向国家能源局上报了“开展甘肃酒泉及新疆哈密风电基地送出工程前期工作”、“开展新疆与西北联网工程项目前期工作”等请示。2008年7月，国家发改委同意甘肃境内的永登～金昌～酒泉～安西750千伏输变电工程开展前期工作，而新疆与西北联网的哈密～安西工程尚未批复。如果新疆与西北主网不能尽快联网，将会影响到风电与其他电源的合理配置，进而使电网接入风电和安全运行存在风险。研究表明，按照已批复的电网送出方案，不能满足酒泉一期516万千瓦风电全部送出需要。

　　记者在国家电网西北电网公司了解到，经计算分析，如不同步实施新疆与西北主网联网工程，受电网暂态稳定极限限制，河西走廊电力送出能力仅为230万千瓦；如果通过加装串补装置这一技术措施提高输送能力，系统又存在次同步谐振问题，严重影响电网安全稳定。

　　国家电网西北电网公司的研究报告指出：“建设新疆与西北主网联网工程，是实现酒泉风电大规模外送的基本前提。”

　　不解决电源调峰问题难为风电“保驾护航”

　　由于风电发电具有随机性和间歇性，大规模风电集中接入带来的系统调峰调频矛盾凸显，影响电网安全稳定运行。风电“倏忽而来，倏忽而去”，有着随机和不可控的自然属性。开发大规模风电必须配套建设一定规模的其他类型电源调峰调频，“打捆”输送，才可以实现平滑出力，保持输电通道功率相对平稳，减少线路功率大幅波动，改善系统无功潮流，提高电网安全稳定水平，同时大幅提高输电通道利用率和经济性。

　　据西北电力调度通信中心的分析计算，2010年，西北电网（不含新疆）预计最大负荷达3000万千瓦，峰谷差将达600万千瓦左右，加之风电的反调峰特性，届时电网的调峰能力在满足自身峰谷差需要的前提下，仅能满足250万千瓦的风电接入。开发风电必须有调峰电源配套，而且在风电场源头调峰更为合理。如果通过远距离的电源点为酒泉风电提供调峰，将导致全网潮流的大范围转移，特别是河西电网结构薄弱，极易引发电网稳定问题。因此，酒泉大型风电基地必须就近配备一定容量的常规能源机组，为风电机组“保驾护航”。

　　河西走廊地区没有可开发的水电资源。西北地区煤炭资源丰富，具备开发建设大型煤电基地的条件，实施风火打捆是唯一可行的选择。根据有关科研机构研究计算，需要按照风电与火电1：2的比例进行配置调峰。这样酒泉风电基地风电500万千瓦风电装机须配套建设1000万千瓦火电装机。受河西地区煤炭、水力资源限制，到2010年，河西地区可开发建设的火电装机容量无法满足这一要求。

　　而与酒泉相近的新疆哈密地区，煤炭资源极为丰富，开发建设大型煤电基地的条件十分优越。从西北煤炭资源分布和大型煤电基地建设布局的角度出发，酒泉风电基地配套建设的1000万千瓦火电装机，宜统筹考虑规划在新疆和甘肃酒泉地区。

　　随着酒泉风电大规模集中外送即将来临，统筹规划新疆和甘肃酒泉地区煤电基地建设亟待被提上议事日程。有关电力专家提出：“实施风火同步开发、打捆外送，是有效解决由于风电集中外送导致线路功率大幅波动及系统电压难以控制等问题，提高系统安全稳定水平，提高输电通道利用效率和经济性的根本途径。”

　　本地市场难消化送出通道急需建设

　　根据《甘肃酒泉千万千瓦级风电基地规划报告》，到2010年酒泉地区风电新增装机容量为465万千瓦，总装机容量将达到516万千瓦；据甘肃发改委最新提供资料，二期新增装机容量初步规划为800万千瓦，至2015年总装机容量将达到1316万千瓦。

　　在就近配置火电机组解决酒泉风电调峰问题的同时，西北电网面临另一个严峻局面：风火打捆后电向何处去？

　　西北地区发电资源丰富，但经济基础薄弱，负荷水平低，电力市场容量小，自身消纳能力有限。从2005年开始，西北电网不仅实现了自身电力电量平衡，而且大量富裕。通过直流外送在更大范围内实现资源配置，是酒泉风电大规模开发的根本出路，也符合我国发电资源与电力消费市场分布不一致的国情，对于加快电力结构调整，缩小东西部地区之间的差距，具有积极的促进作用。

　　西北电网与新疆联网前，河西电网送出能力仅为230万千瓦，即使联网后也仅有470万千瓦送出能力，根本无法解决酒泉地区风火打捆后约1000万千瓦的电力外送需求。并且，随着酒泉地区后续风电的大规模开发，系统调峰调频、电力电量消纳将更加困难。因此，有专家建议：可在风电聚集地的酒泉及哈密建设直流外送通道，尽快启动±800千伏跨区直流输电工程，为酒泉风电在更大范围消纳利用创造市场条件。

　　技术标准亟待规范风电安全风险需要消除

　　“我国风电机组基本不具备低电压穿越能力。”中国电力科学院总工程师印永华介绍说。去年11月，在中国电力科学院举办的院士论坛上，中科院院士周孝信强调，“提高风电机组低电压穿越能力”是我国风电并网需要解决的三大技术问题之一。

　　低电压穿越能力是指在电网运行中，当系统出现扰动或故障时，可引起局部电压的瞬间跌落，期间电源维持并网运行的能力。在这种情况下，常规机组（火、水、气、核）均可通过快速励磁调节，提供电压支撑，保持在系统低电压期间机组的可靠联网运行而不脱网（一般为故障重合闸时间），低电压穿越能力强。

　　风电机组也应具有低电压穿越能力，以防止在系统出现扰动或故障情况下脱网停机，对电网造成更大冲击。

　　而引起专家对我国风电机组低电压穿越能力担忧的原因在于：由于我国没有这方面的要求，技术标准不完善，风机认证与并网检测环节缺失，并网风电机组中未配备快速无功补偿装置或相应控制系统。

　　发生在2006年的欧洲“11.4”大停电事故，让人们对风电机组的负面作用有了初步认识。由于大量负荷被迅速切除，事故后风电机组纷纷跳闸，导致系统频率进一步降低。系统频率和电压恢复后，大量风电机组又自动并入电网运行。由于TSO对这些机组没有必要的监控手段，风电的随意接入影响了系统的功率平衡和潮流分布，导致系统频率迅速升高，使系统存在严重的停电范围扩大的风险。虽然这次大停电事故不是因为风电引起，但在事故后处理和恢复过程中，风电有一定的负面作用。

　　“随着酒泉风电基地一期516万千瓦装机全部建成，一旦河西电网出现‘风吹草动’，由于风电机组大规模脱网停机，将会导致电网潮流的大范围转移、输变电设备过负荷、潮流断面过极限、甚至引起频率稳定、电压稳定破环事故，将给身处险境的电网带来致命的二次冲击，对电网的安全稳定运行影响较大，后果不堪设想。”国家电网西北电网公司负责人说。

　　酒泉风电亟呼电力规划“齐步快走”

　　有关专家指出：为促进我国风电的科学发展，结合我国风电发展中存在缺乏统一规划、政策标准体系不完善、技术支撑能力不足等问题，需在充分借鉴国外先进经验教训的基础上，采取针对性措施。从长远讲，统一规划，统筹解决风电开发、电网输送、市场消纳等问题，是风电等清洁能源科学有序发展的保证。

　　电力是关系国计民生的重要命脉，保证电网安全稳定是重大的政治使命和社会责任。目前，距离酒泉风电基地一期516万千瓦机组全部建成指日可待，打通困扰酒泉风电大规模并网的四大“瓶颈”，已成为推动西北风电大规模开发，确保西北电网安全稳定首要而紧迫的任务。有关专家建议：

　　一、加快开展新疆与西北主网联网工程前期工作。建议国家尽快批复哈密～安西750千伏工程开展前期工作，确保与甘肃酒泉一期风电场同步建设、同步投产。

　　二、尽快落实新疆和甘肃配套火电项目。建议统筹考虑新疆和甘肃酒泉地区煤电基地建设，与酒泉风电同步开发、打捆外送。

　　三、尽快启动±800千伏直流外送工程前期工作。酒泉风电送电市场定位于“三华”电网，必须采用±800千伏特高压直流外送，建议尽快启动酒泉～华东、哈密～华中±800千伏直流工程前期工作。

　　四、对风电机组低电压穿越能力的要求在多个国家均有强制性规定，我国目前还没有这方面的国家标准，国家电网公司已制定了相关标准，建议将此标准列为国家行业标准并强制执行。