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风电消纳世界难题
尽管在不到6年时间,国家电网公司实现5000多万千瓦的并网,但是随着我国风电的继续快速发展,如何在目前的基础上继续大规模并网消纳,是一个巨大挑战。
在国家电网看来,风电、太阳能等新能源可持续发展的关键是解决消纳问题。从国际经验看,大规模的风电有效消纳和利用是世界性难题。
风能不同于常规的能源,它有三个特点:间歇性、随机性和难以预测性。
此外,我国虽然发电装机十亿多千瓦,但风电消纳问题依然突出,这与我国的风电本身的自然禀赋和能源结构有着重要关系。
首先,我国风电主要集中在三北地区(东北、西北、华北北部),其风电并网装机容量占全国风电总装机容量的90%,规模大,且远离负荷中心,就地消纳市场有限。
其次,三北地区电源结构单一、灵活调节比重不足2%,特别是冬季供热机组多,根本没法调峰,否则就影响供热。冬季负荷最低的时候,与供热机组最小出力基本相等,再发风电就高于负荷,根本没法平衡,在这种情况下,再多的风电都只能放弃。如果快速调峰问题得不到解决,三北地区难以适应风电更大规模建设的要求。
“现在能消纳5000多万千瓦风电,也是我们在区域电网、区域之间有一定联网,加上统一调度、能够统一安排负荷,才能实现这样的消纳水平。”舒印彪说。
在舒印彪看来,目前我国三北地区风电比重达到20%,受多种因素制约,进一步大规模发展风电的空间已经没有了。但从全国看风电占全国装机比重只有5%。因此若要继续大力发展风电,就必须开发中东部、甚至全国消纳市场的潜力。
全国联网势在必行
今年7月,国家能源局发布了《风电发展“十二五”规划》,提出了我国2011~2020年风电的发展目标、开发布局和建设重点,其中,规划风电2015年并网装机容量达到1亿千瓦,2020年超过2亿千瓦。根据国家规划,重点建设河北、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,到2015年,这9大基地装机容量总计达到7900万千瓦以上。
这就要求必须加快这些地区电力外送通道建设,使三北地区风电在中东部地区消纳,促进大型风电基地的开发和高效利用。
国家电网电力科学研究院院长肖世杰认为,若要大幅度提高风电消纳水平,必须借助全国的大市场、借助全国抽水蓄能电站的调峰能力,在全国大范围消纳。目前的难题是大区之间的联系太薄弱、没有形成全国统一的大市场和与之相适应的全国联网能力,难以适应未来风电大规模发展和在更大范围优化配置的需要。
在肖世杰看来,风电出力的间歇性和波动性特点是导致风电并网及消纳困难的根本原因。要有效解决这一难题,需要从电源结构、电网结构和电网调度运行等方面着手,尤其要求电网实行统一调度、统一管理、全国联网。
据了解,我国风电资源主要集中在三北地区,但这些地方又难以实现大规模风电就地消纳。我国生产力水平与包括风电在内的一次能源资源呈逆向分布,这客观上决定了我国能源发展必须走集中开发、大范围资源优化配置的道路。加快建设以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网,对三北地区丰富的风电资源、太阳能资源、煤电资源实施综合开发、互济配合、打捆外送,在全国范围优化配置,提高风电的消纳能力和电网的安全承载能力。
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