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风电很“任性”,电网更聪明
2016年,抽水蓄能电站平均综合利用小时数3185小时,同比增长78%,为有史以来最高。国家电网公司充分利用抽水蓄能电站调峰作用,增加消纳新能源电量103亿度。
预测难、控制难、调度难,风电的脾气很“任性”。要消纳大规模的风电,电网还必须变得更聪明,更智能。
灵活调度就是一个具体体现。记者从国网调度中心了解到,5月3日,国家电网调度范围内风电日发电量创历史新高,达13.04亿度;东北地区风电日发电量占发电量比例创历史新高,达3.54亿度。
相对于火电,如今风电等新能源在电网调度中拥有优先通行的权利。“将新能源外送优先级提到跨区直流配套火电之前,发生弃风弃光时,强制压减配套火电出力,优先输送新能源。”国家电网公司发展部副主任张正陵公开表示。
灵活消纳新能源,技术手段至关重要。“十二五”以来,国家电网公司持续加强新能源技术研发创新,提高各级电网智能化水平,增强风电等新能源电力的可控性。在新能源发电装备、新能源并网仿真及规划、大容量储能等方面,国家电网公司多项关键技术取得突破。如采用先进控制手段优化风电场有功出力,解决风机低电压穿越、新能源集群控制等重大技术问题;研究高压大容量柔直关键技术,缓解风电基地高比例可再生能源高效接纳和外送问题;发展储能技术,推进虚拟同步机研究,促进新能源并网消纳。
让电网变得聪明,“蓄电池”必不可少。风电是一种间歇波动的电力,为了稳定地利用风电,国家电网公司在电网系统中安装了一个“蓄电池”——抽水蓄能电站。
2016年,抽水蓄能电站平均综合利用小时数3185小时,同比增长78%,为有史以来最高。国家电网公司充分利用抽水蓄能电站调峰作用,增加消纳新能源电量103亿度。
为了消纳更多包括风电在内的新能源,我国抽水蓄能电站的建设步伐加快。截至2016年年底,我国累计建成抽水蓄能电站装机容量达到2669万千瓦。
抽水蓄能电站也丰富了电力交易的方式,创新了风电的消纳渠道。今年5月4日,西北电网通过北京电力交易中心,实现了西北地区低谷风电向湖北、江西等省抽水蓄能电站跨区送电交易,通过跨区直流,华中抽蓄电站低谷时购买西北风电抽水运行,增加新能源交易电量。这次西北送华中短期省间交易0.66亿度,为西北地区新能源在更大范围优化配置挖掘了新的市场空间。
通过完善调度支持系统,发挥交易平台作用,加快建设抽水蓄能电站等电网侧控制手段,国家电网公司让风电在全世界最复杂的电网中来去更加自如,在电网中走得更快、更远。
多渠道消纳,让风电造福社会
2016年,北京电力交易中心组织开展了“三北”地区风电、光伏发电等新能源外送交易,全年新能源省间交易电量完成363亿度。
减少弃风,最终的关键还是风机发出来的电能够为人所用。
6月的河西走廊,天空蓝得透彻,阳光下,白色的风机徐徐转动。在瓜州县城北端的新能源清洁供暖试点项目现场,施工人员正加紧进行着扩容建设。
“我们需要赶在下一个采暖季之前完成所有的工程。”该项目总经理孙晓东说。
瓜州县新能源清洁供暖试点项目是甘肃省首个清洁能源供热试点工程,利用当地丰富的风电等清洁能源供暖,最终达到全县供暖全部清洁化。
瓜州县渊泉第二小学是清洁电采暖的首批受益用户。“热量非常稳定,室内温度一直保持在24摄氏度左右。外面北风呼呼地吹,教室里温暖如春。”渊泉二小办公室主任郭海燕在瓜州生活了半辈子,亲身经历了从“谈风色变”到风电造福人民的这一过程。
甘肃省用电负荷较小,要在本地开拓风电的消纳市场,必须大力实施电能替代。国网甘肃省电力公司营销部市场处处长周有学告诉记者,国网甘肃电力在售电量增长低迷的情况下,将电能替代作为增加售电量的有效举措放在重要位置,多方寻找突破口,通过清洁替代、清洁供暖等多种方式增加售电量。
本地电力消费市场有限,将更多的风电等新能源卖到外省就是另一条出路。
2016年,在全省用电量负增长3.7%的情况下,国网甘肃电力通过扩大外送促进新能源跨省跨区消纳,全年新能源发电量196.6亿度,同比增长8.7%,新能源发电出力及发电量均达历史最高。
像甘肃这样,通过全国性的电力交易,“三北”地区的新能源现在可以被东中部地区消化。
2016年,北京电力交易中心组织开展了“三北”地区风电、光伏发电等新能源外送交易,全年新能源省间交易电量完成363亿度。通过这些电力交易,宁夏、新疆等地消纳不了的风电等新能源被特高压线路送往山东、河南等地。
电力交易是消纳风电的有效方式,但一个不可忽视的情况是,由于当前电力市场总体供大于求,很多地区为了保证本省火电企业不亏损,一些省份要求减少外购电,行政壁垒较之过去更强,跨省交易和清洁能源消纳的难度也随之更大了。
对此,张正陵建议,加快推动实施一些关键举措。如加快外送通道建设;出台可再生能源配额制,明确地方政府的主体责任,并纳入地方政府绩效考核;逐步放开发用电计划,将发电权交易、直接交易等交易机制纳入电力市场体系等。
国家电网公司在近日召开的新闻发布会上提出,力争2017年~2018年弃风弃光矛盾得到有效缓解,到2020年根本解决新能源消纳问题,弃风弃光率控制在5%以内。要实现这个目标并不容易,需要政府、电网企业、发电企业以及每一个电力消费者的共同努力。
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