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求解风电之困 构建“三华”特高压同步电网

2013-04-17 10:51
科技那回事
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  探究:是什么造成了消纳难?

  弃风,是理想与现实的差距,更是产业与市场的背离。在“世界风电第一大国”的光环之下,在中国风电装机高歌猛进的过程中,风电行业却迅速从高峰滑入低谷,一些中小风电设备企业破产,风电并网消纳难、弃风问题逐渐严重,风电事故频发,安全形势堪忧。而弃风,只是这一系列问题积聚后的最直接反应。

  人们要问,风电强国德国、丹麦等,风电量占比已超过20%,并未出现大量弃风的现象,而中国风电占电源装机的比重只有5%,为什么就难以消纳?

  首先,涉及如何科学比较的问题。目前国际上风电并网装机超过500万千瓦的国家有9个,而我国蒙东、蒙西、甘肃、冀北4个地区风电并网装机均已超过500万千瓦,风电年发电量占用电量比例分别达到40%、12%、11%、9%,与丹麦、德国、西班牙等风电发达国家水平相当。

  所以,更科学的比较方法是,用我国的一个地区与欧美某一国相比,“我国内蒙古、甘肃等省区风电装机容量比重、发电量比例等主要指标已经超过德国等国家,仅次于丹麦。”甘肃电力风电技术中心主任汪宁渤说,“但是,丹麦风电主要采用靠近负荷中心的分散式发展模式,丹麦全国风电总装机容量不到500万千瓦,不仅可以在整个北欧市场消纳,而且还可以在德国市场消纳部分风电;不仅国内调节能力强的燃气发电比重很高,更重要的是挪威水电为丹麦风电调峰、消纳提供了坚强的保证。”反观我国,风电集中的西北、华北、东北区域电源结构单一,抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2%,特别是冬季由于供热机组比重大,基本没有调峰能力,我国风电取得现在的成绩已“实属不易”。

  其次,全国范围内消纳风电的大市场尚未形成。中电联副秘书长欧阳昌裕认为,“与欧美国家不同,我国的风能资源主要集中在西北、华北、东北地区,这些地区消纳能力有限,又受跨区输送通道建设滞后影响,矛盾就越来越突出。”现在国家电网消纳的几千万千瓦风电,也是我们在区域之间有一定联网,加上统一调度、统一安排负荷,才努力实现的。

  中国能源网首席信息官韩晓平说,我国电源结构单一、系统调峰能力不足也是造成风电难消的重要原因。风力资源具有间歇性和随机性,甚至经常与人们的用电习惯背道而驰。例如内蒙古地区夜间风大,但夜间电网负荷很小,如果风机满额发电,电量根本无法得到消纳。正因如此,风电大规模并网后,需要增加快速调峰电源保障电网安全。

  中国工程院院士黄其励说,“三北”地区电源结构都是以火电为主,火电装机占比达到81%,且多为供热机组,既没有快速跟踪负荷的气电,又缺少可以灵活调峰调频的抽水蓄能电站,冬天供热期系统调峰尤为困难。反观欧美发达国家,西班牙燃油燃气及抽水蓄能等灵活调节电源比例高达34%,是风电的1.7倍;美国灵活调节电源比例达到47%,是风电的13倍。对比显而易见。

  第三,风电规划与电网规划不协调。国家电监会在2011年《重点区域风电消纳监管报告》里也指出,“三北”地区风电发展面临的首要问题就是“风电规划与电网规划不协调”。《报告》中举例,河北地区由于风电建设投资方和地方政府对风电发展比较积极,目前已投产、核准和取得路条文件的风电装机容量已达到1490万千瓦,远远超过原《河北省风电发展规划》中2015年达到1013万千瓦装机容量的目标,特别是承德丰宁地区原《规划》仅60万千瓦,但已开展及拟开展前期工作的风电场已近200万千瓦,原有输电规划将远远不能满足目前风电发展需求。

  “风电和电网建设还存在严重不同步的问题。”汪宁渤说,以甘肃酒泉为例,风电场大多建于戈壁滩上,征地、拆迁、赔偿等阻碍不大,地方政府又大力支持,便捷地办理环保等审批后,就基本可以开始建设了。但送出线路走廊和变电所必须首先解决征地、拆迁、赔偿等方面的问题,电网建设前期手续相对复杂和困难。通常一座20万千瓦的风电场半年就完全可以建成投产,但配套接入和送出电网工程的建设则需要一年时间,即使风电场和电网同时开工建设,也会存在时间上不同步的问题。“现在的情况是,电网建设完全跟在风电开发后面跑。”

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