风电场缘何弃风？-北极星风力发电网

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2011年3月以来，因电煤告急等原因，华东、华南多个省份出现“电荒”，造成拉闸限电。而在距北京数百公里的内蒙古各大风电场，大量的风力发电机却停止运转。

任凭狂风呼啸去

“情况最糟糕的时候，上百台风机都停了，只留下一两台运转，以保证风场自身用电。”华电集团辉腾锡勒风电场安全生产部部长梁振飞反映。

辉腾锡勒风电场发出的风电，要统一输送给蒙西电网，然后再通过蒙西电网销售出去。“由于蒙西电网送出通道不畅，春天夜晚蒙西电网风电出力仅能保证50万千瓦，弃风最高达290万千瓦。”内蒙古电力（集团）有限责任公司总经理张福生无奈地说。

而这一局面至今尚未改观。

6月13日，国家能源局召开新闻通气会，就2011年电力煤炭供需形势发布迎峰度夏电力供需形势及保障措施。会议传出的消息称，今年夏季，华北、华东、华南电力平衡偏紧，高峰时段存在限电的可能。

“如果不能从根本上解决电力送出难题，内蒙古电网无论春夏秋冬，都会出现大范围限制风电出力的情况。”张福生说。

一方是无电可用，另一方是大量弃电。在范围并不大的地理空间，出现了让人并不愿意看到的电力供需之间、新旧能源之间以及不同体制之间的矛盾与冲撞。

进入新世纪以来，特别是2005年以来，我国风电发展加速，连续4年翻番，风电装机发展速度之快令世人瞩目。截至2010年底，全国风电吊装容量达到4025万千瓦，建设容量达到3580万千瓦，并网容量达到2956万千瓦，是2005年的32倍，“十一五”期间年均增速接近100%。中国已成为全球风电装机容量增长速度最快、新增装机容量最多的国家。

目前，中国已建成多个连片开发、规模达到数百万千瓦的风电基地。其中，蒙西、蒙东、冀北和辽宁4个电网的风电并网容量均超过300万千瓦；吉林、黑龙江、甘肃、山东、江苏和新疆6个电网的风电并网容量均超过100万千瓦，基本形成八大风电基地规模化开发的格局。

与此同时，一些风电发展较快的地区风电并网的问题凸现，部分风电场由于限制出力而弃风的现象频频发生。中国的风电为什么要弃风？

弃风在国际上是普遍现象

记者采访了国网能源研究院新能源与统计研究所高级工程师王乾坤。他向记者介绍，所谓弃风，是指在风电发展初期，风机处于正常情况下，由于当地电网接纳能力不足、风电场建设工期不匹配和风电不稳定等自身特点，导致风电场风机暂停发电的现象。

他认为，近年来国内经常组织去国外考察风电，学习国外发展风电的经验。但很少有人关注国外风电场限电和弃风的问题。作为一种新能源，风电发展的最终目标是提高风电利用比例。但是，弃风却是国际上风电发展过程中一种普遍现象。所以，必须正确和科学的认识弃风，最终才能减少弃风，最大限度提高风电利用比例。

世界风电大国的风电场为什么要弃风，适度弃风是否有其必然性和合理性？

2009年底，美国能源部下属的国家可再生能源实验室发布一份名为《风电弃风案例研究》的调查报告。根据该调查报告，除中国外，目前风电累计装机容量排前三位的国家(美国、德国、西班牙)，风电发电量占本国电能消费总量的比例排前三位世界的国家(丹麦、西班牙、德国)，均存在不同程度的弃风。而且，在美国、德国的一些地区，弃风是风电并网的前提，弃风的相关条款必须纳入并网协议或购电合同。

王乾坤认为，弃风现象在风电大国普遍存在，表明弃风具有普遍性的客观原因。从全球范围来看，共同的原因有三个。

一是由于近年来风电发展速度过快，许多地区电网建设跟不上风电发展的步伐。近10年，世界风电装机年均增长31.8%，成为全球最具吸引力的新能源技术，电网作为传统产业，投资吸引力远不敌风电。

二是建设工期不匹配。风电项目建设周期短，通常首台机组建设周期仅为6个月，全部建成需要1年左右；电网工程建设周期长，输电线路需要跨地区，协调工作难度大。在我国，220千伏输电工程合理工期需要1年左右，750千伏输电工程合理工期需要2年左右。在国外，由于管理体制的差异，建设周期更长。

三是风电出力特性不同于常规电源。一方面，风电出力具有随机性、波动性的特点，造成风功率预测精度较低，风电达到一定规模后，如果不提高系统备用水平，调度运行很难做到不弃风；另一方面风电多具有反调峰特性，夜晚用电负荷处于低谷时段，风电发电出力往往较大，即使常规电源降出力，当风电规模达到一定程度(大于低谷用电负荷)，也难免出现限电弃风。

中国风电总体利用水平与美国相当

王乾坤向记者介绍，国际上多采用风电比例（又称风电穿透率）来反映风电利用水平。计算风电比例一般采用两种方法：一是风电发电量占本地区全部用电量的比例；二是风电发电出力占负荷的比例。目前国际上通常采用第一种方法反映风电利用水平。

从用电量的取值来看，国际上无全社会用电量这一统计口径，一般采用净用电量（不含发电厂自用电）；中国多采用全社会用电量（含发电厂自用电，大于净用电量），采用全社会用电量，计算值一般小于采用净用电量计算值。

从风电装机容量来看，全球风电装机规模最大的国家依次为美国、中国、德国、西班牙，风电装机规模均超过2000万千瓦。2007年以来，丹麦风电发电量占本地区用电量的比重达到20%，成为全球风电利用水平最高的国家。中国与美国电力装机规模相近（10亿千瓦左右），各地区风能资源分布差异较大，且中国和美国都没有形成全国统一的电网。德国、西班牙、丹麦电力规模相对较小，德国发电装机容量接近1.5亿千瓦，西班牙发电装机容量1.03亿千瓦，丹麦发电装机容量不足1500万千瓦。

一、从全国范围风电发电量占用电量进行比较。截至2009年底，美国风电装机容量达到3516万千瓦，风电发电量占用电量的比例为1.87%。截至2010年底，中国风电装机容量达到2956万千瓦，风电发电量占全社会用电量的比例为1.20%，占净用电量的比例为1.28%。因此，从国家层面来看，中国风电总体利用水平与美国相当。

二、从区域电网的规模的进行比较。截至2009年底，德国风电装机容量达到2578万千瓦，风电发电量占全国用电量的比例为6.7%；截至2010年底，西班牙风电装机容量达到1996万千瓦，风电发电量占全国用电量的达到16.0%；截至2010年底，中国东北电网风电装机容量达到1058万千瓦，风电发电量占全社会用电量的比例为5.2%，占净用电量的比例为6.0%。因此，从区域电网层面比较，西班牙风电利用水平较高，达到16%，中国东北风电利用水平与德国相当，为6%～7%。

三、从省网规模进行比较。截至2009年底，丹麦风电装机容量为348万千瓦，风电发电量占全国用电量的比例达到20.1%；美国风电发电量占全国用电量比例最大的爱荷华州和明尼苏达州，风电发电量占用电量比例分别为13.3%和10.4%；2010年，中国蒙东电网风电占该网全社会用电量的比例高达21.1%，超过了丹麦。因此，从省网层面比较，中国蒙东电网风电利用水平与丹麦相当，超过20%，达到了世界较高水平。

比较结果表明：中国风电总体利用水平与美国相当，部分区域电网风电利用水平与德国相当，局部地区风电利用水平与丹麦相当，达到世界领先水平。

如何减少中国风电弃风

王乾坤向记者介绍，“十一五”时期以来，中国风电发展成绩显着，风电利用水平不断提高。尽管中国风电并网还存在一些难题，但电网企业克服困难，在保障风电及时接入、促进风电消纳和风电运行等方面做了大量卓有成效的工作，有力地促进了我国风电的快速发展。2010年，中国风电弃风比例仅为1.98%，风电总体得到了较好利用。

根据有关规划，2015年中国风电装机规模将超过9000千瓦，2020年将超过1.5亿千瓦，风电发展任务十分艰巨，迫切需要加强风电产业链上下游之间的协调与合作，在风电发展的技术规范、政策法规、管理机制上进行深入研究，共同解决中国风电发展过程中遇到的难题，凝聚共识，共同推动中国风电又好又快发展。

王乾坤认为，风电在我国刚刚进入规模化发展初期，近年出现的较为严重的弃风现象，既有普遍性的原因，也有一些特殊原因。

一是从项目审批程序上看，我国风电项目与电网项目审批脱节；二是从扩大风电消纳范围来看，风电基地消纳方向不明确，风电开发规划与电网开发规划不协调。

所以，适度弃风有利于风电的发展。这是因为风电的出力特性决定了风电机组达到满出力的时间很短，且风电多具有低谷时段反调峰特性。因此，负荷低谷时段适度弃风，不仅能够提高电网接纳风电并网的能力，也能够减少常规火电降出力运行的压力(常规火电降出力运行将提高其发电煤耗)，提高整个电力系统运行的经济性。有研究表明，低谷风电弃风3%~5%，可增加30%~40%的风电并网容量。

国家能源局可再生能源司副司长史立山也曾公开表示：“风电装机和出力之间有差距，100万千瓦机组大部分时间仅运行40万~50万千瓦，不能简单地用风电的容量来配电网输电工程的容量，合理弃风是有必要的。”

衡量一个国家风电利用水平的高低不是弃风限电的绝对数量，而是风电利用比例(即风电发电量占国内用电量的比重)。适度弃风，并不意味着可以随意弃风，更不意味着降低风电的利用水平。丹麦也存在弃风限电，2009年西班牙限电弃风电量也很可观，但并不影响丹麦和西班牙成为世界风电利用比例最高的国家。

当前，如何减少我国风电限电弃风？

一、要提高风电规划运行管理的水平，包括加强风电规划与电网规划的协调、项目审批的协调，加强风功率预测，将风电纳入年度方式统筹，纳入月度和日前平衡等。

2009年12月，国家电网公司《风电场接入电网技术规定》作为企业标准正式颁布，提出风电场需要具备功率控制、功率预测、低电压穿越、监控通信等功能。2010年2月国家电网颁布的企业标准《风电调度运行管理规范》进一步提出了风电场在并网管理、发电计划管理、检修管理、继电保护和安全自动化装置管理、通信运行管理以及调度自动化管理等方面的要求。另外，国网公司还制定了《国家电网公司风电场介入系统设计内容深度规定》、《风电运行控制技术规定》以及《风电功率预测系统功能规范》等多个配套规定。

二、要扩大风电消纳范围，加强跨区跨省电网互联，风电基地要明确风电消纳市场，明确配套电网送出方案。

三、要充分利用经济激励机制，制定灵活低谷电价。一些风电大国为了减少弃风，甚至采取了低谷风电负电价交易制度，降低低谷风电电价也是减少低谷风电弃风的最有效的途径之一。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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