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大规模风电消纳一直是世界性难题,我国风电资源条件和系统调峰能力与国外差距很大,风电消纳问题更为突出。面对我国风资源集中、规模大、远离负荷中心、难以就地消纳等现状,相关政府部门、电网企业将通过加快发展电网友好型可再生能源技术、进行大规模储能技术研究、发展智能电网及分布式能源系统、微电网等途径来解决风电消纳难题。
图为国家风光储输示范工程一期工程光伏西区。
国家电网公司/图
大力发展新能源是我国经济社会可持续发展的客观要求,然而,去年发生的风电大规模脱网事故,不仅影响了电网的安全稳定运行,也使得风电并网、尤其是消纳问题受到社会的广泛关注。那么,风电并网和消纳的核心问题是什么?如何才能进一步加大风电消纳力度,实现《可再生能源发展“十二五”规划》的指标?如何推动我国风电产业可持续发展呢?近日《中国能源报》记者带着这些问题采访了国家电网公司以及辽宁、蒙东、河北等地方电力公司和风电企业。
风电可持续发展需要整体规划
“整个电力系统是瞬间平衡,因此,努力将风电改造为电网友好型风电有利于推动可再生能源的应用,”8月10日,辽宁省电力有限公司总工程师王芝茗告诉记者:“风电场开发要注重可持续性,风电资源不要一次性全开发完,不能再出现以前的‘跑马圈地’现象,要有规划的开发风电场,因为风电机组也在不断优化、改进,避免重复投资建设。”
去年,我国多个风电场发生了风机脱网事故,究其原因,是风机的低电压穿越能力缺陷所致。对此,辽宁、蒙东等地要求新上风电机组必须具备低电压穿越功能,并对此前安装的风电机组进行低电压穿越功能改造。8月10日下午,记者在华能阜新风力发电有限责任公司扎兰山风电场采访时了解到,该风场一期工程正在进行低电压穿越测试。华能阜新风力发电有限责任公司副总经理黄海燕告诉记者:“扎兰山风电场一期工程组要采用的是华锐生产的1.5兆瓦风机,后续项目将优选其他风机。”
据了解,我国风电产业经历了2009年、2010年的快速发展阶段后,从2011年下半年开始,各大发电集团开始放缓风电场的投资建设的步伐,各地方政府、电力公司对风电场项目的批复也有所控制,如弃风率超过20%的地区就不再审批新项目。一方面是由风电产业进入相对健康的发展阶段;另一方面,由于外送通道没有打开,风电消纳问题严重,被迫降低发电小时数,以致影响到风电企业的效益,风电业主自然也放缓了开发速度。
“就好比是原来1个人吃一碗饭,现在10个人吃一碗饭,自然每人配给的量就少了。以辽宁电网为例,预计2015年风电装机将达700万千瓦,与原来预期接纳能力差200—300万千瓦,电网接纳能力有限的矛盾就显现出来。”王芝茗说,“而且,电网建设速度有限。风电场审批、建设一般要20多个月,配套的电网建设从规划、审批到建完,一般要40多个月。”
能源基地消纳风电能力有限
加快外送通道建设才治本
8月11日,记者在蒙东通辽供电公司了解到,目前该公司经营范围内的风电装机已达350多万千瓦,占通辽地区总装机容量的46.53%。截至2012年6月底,通辽风力发电达21.07亿千瓦时,占全社会用电量的比重超过20%。通辽供电公司发展策划部主任李文学告诉记者:“这是在合理调度、尽量压火电上清洁能源,并保证电网安全稳定运行、大多数客户正常用电的情况下让风电出力的最大结果。”
据了解,2008年通辽风电装机仅9.9万千瓦,目前为350多万千瓦,远景规划为1500余万千瓦。通辽供电公司工会主席于成勇对此表示:“随着通辽风电装机进一步增加,我们不可能无限度的继续压低火电出力,否则不仅将影响到火电厂的生产、效益,还将对整个电力系统的安全稳定运行产生影响。”目前通辽供电公司正在给经营区域内各大电网加装安稳装置,将在8月底投运,届时可大幅提高风电并网能力。如科尔沁500千伏电网上送能力原为50万千瓦,加装安稳装置后,可以提高至190万千瓦。
“但是,加装安稳装置等措施都治标不治本,毕竟通辽地区工业有限,不能完全消纳。即使送给辽宁、吉林等地区,也不能从根本上解决风电的消纳问题。一方面辽宁等地也在发展风电、核电,且辽宁的电解镁等工业产业受宏观经济影响很大,”李文学表示,“另一方面,当地现有的电网结构是否能承受这么多风电的扰动、波动都是问题。因此,要解决通辽甚至蒙东地区的风电消纳,最终还需要特高压电网将这些风电送到华东、华中、华南等缺电地区。”
面对未来风电并网消纳的压力,李文学进一步解释说:“各种能源在电网中要有一个优化比例,否则将影响到电网的安全稳定运行。就目前看来,通辽500千伏的电网结构已难以满足风电发展的要求,电压等级不高迫使我们必须控制风电出力。相比之下,特高压电网的承载能力有极大提升,足够支撑旋转备用功能,不仅可大幅提高电网抗扰动、波动等能力,支撑大风电集群,还能有从根本上解决风电地消纳问题。”
按照相关规划,风电2015年并网装机容量1亿千瓦,2020年2亿千瓦。增加的风电装机主要集中在河北、蒙东、蒙西、吉林、甘肃、山东、江苏、新疆和黑龙江等9个大型风电基地,这些地区往往难以实现就地消纳。对此,国家电网新闻发言人张正陵指出:“为实现这一战略目标,国家电网逐个研究各大型风电基地的出力特性,分析每个风电场的同时率、出力概率分布,按照由近及远的原则,“先省内、后区域、再全国”安排风电消纳市场,统筹风电和其他电源建设,将‘三北’风电基地和‘三华’电力市场规划为一个整体。”
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