内蒙古风电“车多路少”困境下的并网奇迹

　随着近年来全国风电“大跃进”的步伐，装机规模的不断攀升已成为众多省（区）追求的目标。而在风能总储量居中国首位的内蒙古自治区，令他们引以为豪的却是风电并网的装机容量和上网电量——截至今年4月份，内蒙古并网风电装机容量占总电网总装机的29%，上网电量占全网总电量的18.7%。这些数字堪称国内第一，世界领先。
　　　　　　　　

　　相较于装机规模，在并网问题成为中国风电产业发展的普遍瓶颈的当下，能不能并网和并网后能发多少电更具标志意义，因此，内蒙古创下的数字让业界眼前一亮。

　　6月2日至4日，中国能源报记者随中国风能协会“内蒙古风电考察组”一行深入全国装机容量最大的内蒙古辉腾锡勒风电场和内蒙古电网公司了解内蒙古风电并网奇迹背后的成因。

　　风电上网电量近20%

　　6月3日，中国能源报记者从内蒙古电力有限公司获悉，截至目前，内蒙古（蒙西）电网统调风电装机容量达477万千瓦，占发电最高负荷的23.9%，占最高供电负荷的29%，占最低供电负荷的36.7%。去年第四季度，蒙西电网风电上网电量达24.7亿千瓦时，占全网总电量的8.2%，今年4月份的风电上网电量则达到了近11%。尤其在4月8号那天，风电日上网电量占全网总电量的比例高达18.7%。

　　对于内蒙古风电发展的上述数字，业界普遍用“创造了奇迹”来形容。记者了解到，这个“奇迹”一方面表现在与第四季度同期国家电网风电上网电量占0.8%的比例相比较高出一大截，另一方面则表现其风电接入电网的比例已达到了世界领先地位。


　　一直以来，业界很多人士认为，风电上网电量比例如果超过全网总电量的5%，将给电网的安全稳定性造成巨大冲击。但用内蒙古电力公司总经理张福生的话说，“内蒙古创造的近20%的奇迹已经说明，这种说法站不住脚”。按照全国最高供电负荷的15%保守计算，2015年全国电网可接纳风电容量为1.5亿千瓦时。据他介绍，预计2010年内蒙古电网风电上网电量将超过120亿千瓦时，“十二五”末，内蒙古风电装机规模将达到3000万千瓦。

　　风火可互济

　　事实上，内蒙古风电上网电量不断刷新纪录，是在自治区政府稳步推进以“电力多变交易机制”的电力体制改革，以及内蒙古电网积极吸纳风电接入的决心和实际措施。据内蒙古电力公司交易中心主任程显明介绍，为了克服风电的间歇性、不稳定性而导致的调峰难问题，内蒙古电网按照“风火相济，打捆外送”的原则，采取将风电和火电按照1：2的比例打捆输送，用火电补足风电。


　　在冬季供暖高峰期，风电不得已大幅降低负荷以保证火电出力，但在供暖期之外，内蒙古电网则不惜压火电出力，以保证风电上网。据了解，今年初，内蒙古蒙西电网顶着压力在供暖期末期提前停下了200万千瓦供热机组，全力支持区内风电机组上网。

　　协调火电厂参与风电调峰，对于内蒙古电网来说也并非易事。内蒙古全区很多重工业企业如东方希望集团、包头钢铁厂等企业都建了自备电厂，装机规模达1000多万千瓦，占到全网装机的近一半。这些电厂由于在国家“地方政府鼓励企业自建电厂发电”的政策支持下，电网一有负荷的时候就要发电，而且参与电网调峰的积极性不高。在此情况下，内蒙古电网一方面与这些电厂协调，另一方面主要依靠公用电厂为风电进行深度调峰。“内蒙古境内的公用电厂总共就只有8家，金融危机影响下这些电厂本身就处于亏损状态，却要承担巨大的为风电和自备电厂调峰的责任，压力相当大。”程显明表示。

　　但在此情况下，公用电厂还是积极配合电网调度要求，随时调整自身出力。电网通过白天优化调度，风电场在白天基本都能满负荷运行。按照内蒙古电网的规划，下一步将在完善电力多边交易机制的基础上，对风电企业对参与风电调峰的火电厂缴纳一部分调峰费用，以提高火电厂的积极性。为接纳风电、太阳能等新能源项目，蒙西电网投资了31.4亿元用于新建和改造大批输变电设施，同时规划32亿元的电网建设项目，在“十二五”期间将陆续建成。

　　张福生表示，作为送端的内蒙古电网，责任是汇集内蒙古这个国家级能源基地的火电、风电大容量外送，支持全国经济发展。“风火相济，打捆外送”将是内蒙古能源基地目前乃至今后长期科学发展的必由之路。风电必须借助火电的强力支撑，在火电的深度调峰下实现风电的大比例接入，可谓“风进火退，风退火进；风大火小，风小火大；风借火势，火助风威”。

　　“车多路少”下的困境

　　时下正值电企迎峰度夏时节，需求量的猛增导致电煤运输瓶颈再次遭遇“车多路少”的窘境。但在电煤集中输出地之一的内蒙古自治区，这种“车多路少”的窘境，目前更多地则发生在创造了奇迹的风电的外输通道上。

　　尽管内蒙古电网采取大开机的方式大容量接纳风电，但一个无法回避的困境是电网的接纳能力日渐无法满足每年50%的装机增长量的风电并网需求，特别是在冬季供暖高峰期。

　　6月3日，记者一行来到目前全国装机容量最大的风电场——辉腾锡勒风电场。位于内蒙古中部的草原，地势平坦，昼夜温差大。一道横贯的辉腾梁使它成为天然的风力通道。根据测量数据，风过辉腾锡勒时，40米高度的平均风速达到8.8 m/s，有效风时数达到7293小时，且破坏性风速极小，稳定度大，持续性好。

　　按照目前整个风电场装机达100万千瓦的规模，其每年的发电量如果满发应高达70多亿千瓦时。但目前由7家国内大型电力企业投建的风电场年发电量不过近4亿千瓦时，记者所到之处，听到最多的就是他们每年要面对电网公司大范围“弃风限电”的无奈。

　　该风电场运营商之一的华电辉腾锡勒风电场安全生产部主任梁振飞告诉记者，该风电场平均每个月发电量达到3500万千瓦时，在供热高峰的今年1月份被限电至不足3000万千瓦时，而2月份更是低至2000万千瓦时以下。“大多时候只限一定的比例，但是冬季供暖的时候，也出现过全限的情况。”梁振飞说。

　　据了解，截至去年底，来内蒙古投资建设风电的企业有60多家，几乎每个企业都对风电外送受到限制感到担忧。对于风电投资上来说，“弃风限电”带来的直接经济损失很大。目前一种普遍的说法是，自2009年入冬至2010年元旦的这个难熬的冬天，内蒙古因弃风停机少发电9亿多度，直接损失近5亿元。

　　“弃风限电”不仅仅是风电厂运营商心头的痛，对于内蒙古电网来说，“限电”也是万般无奈的选择。张福生介绍说，自08年开始，电网连续两年实施限电措施，去年底供热期，内蒙古电网供热机组装机达1200万千瓦，后夜期间电网最低负荷（包括东送）约1230万千瓦。为了满足供热需求，留给风电的负荷裕度已经很小，电网无法满足风电全额上网的需求。预计到2010年内蒙古电网并网运行的风电装机容量将达650万千瓦。如此大规模容量如果完全实现并网发电，将远超此前中国电力科学院论证的，内蒙古电网8%到10%的风电承受能力。

　　张福生对此表示，解决目前现状的方法有两种：一是增加调峰措施，这一点内蒙古正在不断摸索，而另外一点更重要的，就是要解决风电的外输通道建设问题。

　　这种观点也正成为内蒙古风电业界的普遍共识，“华东、华南地区每年冬天都在闹‘电荒’，而我们内蒙古的风力发电量能发却没处送，这种情况实在让人不解。”梁振飞感慨道。

　　“独善其身”的体制困扰

　　目前，在国内的电网运营商阵列中，内蒙古电网由于历史的原因，独立于国家电网和南方电网之外。在对《中国能源报》记者谈起内蒙古的“追风”战绩时，张福生字里行间都透露出一个观点：“内蒙古的独特体制造就了20%的国内风电并网奇迹。”“采取大开机的方式大容量接纳风电”的模式甚至被他认为是内蒙古电网发明的“专利”。但或许也正是这种“独善其身”的发展历程中，注定埋下了无法逾越的隐患，外输通道建设就成为这种隐患目前最突出所在。

　　据了解，目前内蒙古电网已形成西起阿拉善、东至锡林郭勒、北接包头、南抵鄂尔多斯的覆盖内蒙古中西部八盟市的500千伏主干网架和坚强的220千伏配网网架。尽管目前整个蒙西电网已经具备了风电、火电打捆汇集和向华北稳定输送1500万千瓦电力的能力，但蒙西电网送出通道论证工作已通过五年多时间，种种原因的制约之下，至今没有开工建设。

　　目前，内蒙古电网仅拥有两条500千伏“网对网”东送华北电力的通道，输送能力虽有430万千瓦，但只是去年在国家能源局的协调下，华北电力上属的国家电网才勉强将东送的计划潮流在“弃风限电”压力最大的夜间提高到250万千瓦，仍旧造成了风电出力受限，无法向缺电省份实行可再生能源电力的优化配置。“其实，华北电力在夜间只要把计划潮流提高到400万千瓦，去年冬天内蒙古将完全告别‘弃风限电’，但仅此一点都无法实现。”张福生说。

　　张福生认为，从长远来说，如果不制定全国范围内的统一消纳风电的机制，不单是内蒙古风电输送，就未来全国风电发电量的输送都将存在问题。这种观点也是众多业内人士一直以来的共识。曾参与《可再生能源法（修正案）》起草工作的国家发改委能源研究所副所长王仲颖在此前接受《中国能源报》记者采访时表示，对于风电并网难问题，除了技术因素的制约之外，更多地需要各个电网公司打破体制束缚，让可再生能源电力在各电网之间自由流动，实现优化配置，这也是《可法》中提出的“可再生能源发电全额保障性收购制度”的初衷。

　　当被问起“内蒙古电网为何不单独建设向华南、广东等缺电省份的外送通道”时，一位电网人士告诉记者：“我们之前一直在跟南方电网协商建设通道问题。大家虽然达成共识，但建设两网之间的通道要越过广袤的国家电网覆盖区域，避开这一点靠我们两家无法办到，只能寄望于国家相关部门出面解决。”