中國并網(wǎng)風(fēng)電超過(guò)美國，已成世界第一風(fēng)電大國。但如何解決好消納難題，成為實(shí)現風(fēng)電強國的關(guān)鍵突破口之一。

近日，《瞭望》新聞周刊從國家電網(wǎng)公司了解到，今年6月，我國并網(wǎng)風(fēng)電達到5258萬(wàn)千瓦，超過(guò)美國成為世界第一風(fēng)電大國。業(yè)內人士認為，我國風(fēng)電用5年多時(shí)間走過(guò)了發(fā)達國家15年的發(fā)展歷程，大電網(wǎng)運行大風(fēng)電的能力進(jìn)入世界領(lǐng)先水平，為我國搶占新能源戰略產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機、應對全球氣候變化等作出突出貢獻。但與此同時(shí)，我國新能源產(chǎn)業(yè)要繼續保持持續健康發(fā)展，仍需解決配套政策不完善、電網(wǎng)規劃滯后等一系列突出問(wèn)題。

風(fēng)電指標達到發(fā)達國家水平

“在風(fēng)電迅猛發(fā)展的幾年時(shí)間里，電網(wǎng)既是風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節，也是各種矛盾的焦點(diǎn)。”國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪說(shuō)，通過(guò)近年來(lái)的艱苦努力，我國在風(fēng)電規劃設計、運行控制、調度管理、技術(shù)標準等各個(gè)方面取得了長(cháng)足的進(jìn)步，對風(fēng)電的發(fā)展規律和特性有了更深的認識，風(fēng)電規模從小到大，標準從無(wú)到有，技術(shù)不斷突破，運行控制能力從弱到強，風(fēng)電發(fā)展達到了一個(gè)新的水平。

“從200多萬(wàn)千瓦到5000多萬(wàn)千瓦，我國風(fēng)電用5年多時(shí)間走過(guò)了發(fā)達國家15年的路。”舒印彪說(shuō)，隨著(zhù)中國成為世界第一風(fēng)電大國，國家電網(wǎng)也成為世界風(fēng)電接入規模最大、增長(cháng)速度最快的電網(wǎng)。今年6月，國家電網(wǎng)調度范圍并網(wǎng)風(fēng)電達到5026萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)容量達到251萬(wàn)千瓦。其中，蒙東、蒙西、甘肅、冀北4個(gè)地區風(fēng)電并網(wǎng)裝機已經(jīng)超過(guò)500萬(wàn)千瓦，目前國際上風(fēng)電并網(wǎng)裝機超過(guò)500萬(wàn)千瓦的國家只有9個(gè)。

據介紹，在我國風(fēng)電發(fā)展前期規劃不同步、建設無(wú)規范、并網(wǎng)缺標準的情況下，國家電網(wǎng)公司積極采取措施，保障國家及各級地方政府核準的風(fēng)電項目全部及時(shí)并網(wǎng)。為促進(jìn)風(fēng)電發(fā)展，自2006年以來(lái)，國家電網(wǎng)公司共投資458億元，建成風(fēng)電并網(wǎng)線(xiàn)路2.53萬(wàn)公里，新（擴）建變電站420座。統計顯示，2006——2011年，國家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)范圍內風(fēng)電發(fā)電量年均增長(cháng)96％，并網(wǎng)風(fēng)電量年均增長(cháng)87％，電網(wǎng)與風(fēng)電基本實(shí)現了同步發(fā)展。

與此同時(shí)，在風(fēng)電消納過(guò)程中，我國統一管理、統一調度的大電網(wǎng)優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，風(fēng)電利用達到較高水平。特別是在我國風(fēng)電資源條件和系統調峰能力與國外差距很大的情況下，風(fēng)電聚集地區的風(fēng)電裝機容量和發(fā)電量都超過(guò)了國外先進(jìn)水平。

數據顯示，2010年，國家電網(wǎng)公司運營(yíng)范圍內風(fēng)電年均利用小時(shí)數達到2095小時(shí)，與歐美大體相當。蒙東、蒙西、甘肅酒泉、河北北部4個(gè)地區風(fēng)電裝機占比分別達到22％、21％、20％、16％，與德國17％、西班牙21％的水平相當；今年蒙東、蒙西、甘肅風(fēng)電日發(fā)電量占用電量的比例最高分別達到72％、28％、26％，超過(guò)西班牙等國家水平?！?/p>

大風(fēng)電營(yíng)運能力顯著(zhù)增強

電網(wǎng)是新能源發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節。由于風(fēng)電具有波動(dòng)性和隨機性的特征，大規模的風(fēng)電接入給電力系統的安全穩定運行帶來(lái)新挑戰。國家電網(wǎng)公司發(fā)展規劃部副主任張正陵說(shuō)，近年來(lái)國家電網(wǎng)公司抓住風(fēng)電發(fā)展中的突出矛盾和關(guān)鍵問(wèn)題，積極推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的安全有序發(fā)展。

其一，配合風(fēng)電快速發(fā)展，確立了我國電網(wǎng)建設和消納的全面實(shí)施路徑。2009年以來(lái)，國家電網(wǎng)公司緊跟國家風(fēng)電發(fā)展戰略，按照“建設大基地、融入大電網(wǎng)”的發(fā)展思路，組織中國電科院、國網(wǎng)經(jīng)研院、國網(wǎng)能源院、有關(guān)網(wǎng)省公司和設計咨詢(xún)機構，先后開(kāi)展了各大型風(fēng)電基地輸電規劃，逐一研究各大型風(fēng)電基地的出力特性，分析每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的同時(shí)率、出力概率分布，按照由近及遠的原則，“先省內、后區域、再全國”安排風(fēng)電消納市場(chǎng)，統籌風(fēng)電和其他電源建設，深入挖掘本地系統調峰能力，同步規劃抽水蓄能電站，系統提出了相關(guān)地區的省內電網(wǎng)建設方案和區外消納電網(wǎng)方案，將“三北”風(fēng)電基地和“三華”電力市場(chǎng)規劃為一個(gè)整體。

國家電網(wǎng)公司在規劃建設“三縱三橫”特高壓骨干網(wǎng)架和若干條特高壓直流輸電線(xiàn)路過(guò)程中，著(zhù)重考慮了新能源的消納問(wèn)題。這些特高壓交流與直流的起點(diǎn)都在國家“十二五”規劃綱要中提出的五大綜合能源基地，其中，新疆、蒙東、蒙西等地區既是大型風(fēng)電基地，也是大型煤電基地，通過(guò)實(shí)施風(fēng)電與火電聯(lián)合外送，可以有效擴大消納范圍。

其二，加快風(fēng)電標準體系建設，解決“風(fēng)電場(chǎng)建設沒(méi)有規范”、“接入電網(wǎng)沒(méi)有標準”等瓶頸問(wèn)題。“我國風(fēng)電發(fā)展初期，風(fēng)機技術(shù)標準缺失，制造門(mén)檻低、廠(chǎng)商品牌眾多，2009年以前生產(chǎn)的風(fēng)機普遍不符合電網(wǎng)安全穩定運行的要求，不具備低電壓穿越等基本功能。”舒印彪說(shuō)，“當時(shí)最突出的問(wèn)題就是設備制造缺乏統一標準，有100多家廠(chǎng)商、幾百個(gè)品種，而核心技術(shù)主要掌握在跨國公司手里。”在國家和行業(yè)標準相對滯后的情況下，國家電網(wǎng)公司加快標準體系建設，編制修訂了22項企業(yè)標準，并積極參與多項風(fēng)電國家標準、行業(yè)標準的編制，及時(shí)頒布了《風(fēng)電場(chǎng)電氣系統典型設計》《風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規定》《風(fēng)電調度運行管理規范》等電網(wǎng)介入規范。

其三，開(kāi)展風(fēng)電核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，掌握了先進(jìn)的新能源發(fā)電與送出聯(lián)合調控技術(shù)。近年來(lái)，國家電網(wǎng)公司投入40億元用于新能源研發(fā)，開(kāi)展科研項目357項，建成了具有世界先進(jìn)水平的國家風(fēng)電儲輸示范工程、國家風(fēng)電技術(shù)與檢測研究中心、國家能源太陽(yáng)能發(fā)電研發(fā)（實(shí)驗）中心等。

其四，建成先進(jìn)的新能源運行調度監測網(wǎng)絡(luò )和風(fēng)功率預測系統，實(shí)現了風(fēng)電的“可觀(guān)測、可預報、可控制”。電力調度與準確的功率預測是風(fēng)電大規模接入電網(wǎng)的首要條件。近年來(lái)，國家電網(wǎng)公司開(kāi)發(fā)運行了具有自主知識產(chǎn)權的風(fēng)電控制、調度、預測系統，建成覆蓋26個(gè)省、全部570座風(fēng)電場(chǎng)新能源運行調度監測網(wǎng)絡(luò )，在14家調度機構建成風(fēng)功率預測系統，實(shí)現了風(fēng)電可監測、可預報；完善風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功電壓、通信保護、運行控制系統，建設電網(wǎng)友好型風(fēng)電場(chǎng)，實(shí)現了風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)互聯(lián)互通、風(fēng)電可控可調。

其五，充分發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)勢，實(shí)現跨省跨區大范圍消納風(fēng)電。在風(fēng)電消納過(guò)程中，我國統一管理、統一調度的大電網(wǎng)優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。東北、西北電網(wǎng)建設了風(fēng)電功率自動(dòng)控制系統，每5分鐘動(dòng)態(tài)調整風(fēng)電計劃，最大限度利用跨省通道輸送風(fēng)電。例如，今年4月26日，蒙西電網(wǎng)風(fēng)電日發(fā)電量占比達到28％，其中1／3風(fēng)電電量由華北電網(wǎng)消納；5月14日，蒙東電網(wǎng)風(fēng)電日發(fā)電量占比達到72％，其中1／2風(fēng)電電量由東三省電網(wǎng)消納。

其六，幫助風(fēng)電企業(yè)升級完善，推動(dòng)行業(yè)規范發(fā)展。2011年，我國多地發(fā)生多起并網(wǎng)風(fēng)機大量脫網(wǎng)事故，對電網(wǎng)安全穩定運行造成影響。按照國家能源局和國家電監會(huì )相關(guān)工作部署，國家電網(wǎng)公司組織技術(shù)小分隊300余批次，督導和幫助570座風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行以低電壓穿越為主的并網(wǎng)安全整改。同時(shí)，開(kāi)展了大量檢測工作，幫助風(fēng)電制造企業(yè)系統地梳理核心技術(shù)環(huán)節中存在的問(wèn)題和缺陷，協(xié)助風(fēng)機制造企業(yè)升級完善。此外，編制風(fēng)電并網(wǎng)服務(wù)指南，開(kāi)展風(fēng)電場(chǎng)運行人員崗前培訓，累計舉辦600余次培訓班，培訓風(fēng)電場(chǎng)運行管理人員近1萬(wàn)人次。通過(guò)努力，我國風(fēng)力發(fā)電裝備制造水平和風(fēng)電場(chǎng)安全運行水平有了明顯的提升?！?/p>

消納難題將成發(fā)展關(guān)鍵

部分專(zhuān)家認為，隨著(zhù)我國風(fēng)電標準體系的逐步建立以及核心技術(shù)的不斷突破，消納問(wèn)題將成為制約我國風(fēng)電可持續發(fā)展的關(guān)鍵。

張正陵說(shuō)，按照國家風(fēng)電發(fā)展規劃，2015年我國風(fēng)電規模將達到1億千瓦、2020年達到2億千瓦，80％以上集中在“三北”地區。從局部看，“三北”風(fēng)電比重已達到20％的較高水平，受市場(chǎng)規模小、調峰資源有限、跨區輸電能力不足等因素制約，進(jìn)一步大規模發(fā)展風(fēng)電的空間已經(jīng)沒(méi)有了。

但從全國看，目前風(fēng)電占電源裝機的比重只有5％，中東部地區調峰資源較為豐富，消納風(fēng)電的市場(chǎng)潛力未充分發(fā)揮。目前的關(guān)鍵問(wèn)題是大區之間的聯(lián)系還很薄弱，還沒(méi)有形成全國統一的大市場(chǎng)和與之相適應的全國聯(lián)網(wǎng)能力，難以適應下一步風(fēng)電大規模發(fā)展和在更大范圍優(yōu)化配置的需要。

據了解，目前我國電網(wǎng)仍存在諸多制約著(zhù)新能源消納的因素，其中兩個(gè)因素尤其值得關(guān)注：

一是系統調峰能力不足。張正陵說(shuō)，我國風(fēng)電分布集中的“三北”地區都是以火電為主，冬季的后半夜往往“棄風(fēng)”嚴重。因為這時(shí)出于供暖需要，熱電機組無(wú)法給風(fēng)電讓道，調峰尤為困難。而在西班牙燃油燃氣及抽水蓄能等靈活調節電源比例高達34％，是風(fēng)電的1.7倍；美國靈活調節電源比例達到47％，是風(fēng)電的13倍。

二是跨區輸送能力不足。我國風(fēng)資源集中、規模大，遠離負荷中心，規劃建設的8大千萬(wàn)千瓦級風(fēng)電基地中，大部分基地所在地區無(wú)法實(shí)現風(fēng)電就地消納，而國外風(fēng)資源相對分散，80％以上的風(fēng)電可接到10千伏以下配電系統，能夠就地消納。內蒙古東部電力公司發(fā)策部副主任李彥吉說(shuō)：“蒙東電網(wǎng)是典型的‘小負荷、大電源’送端型電網(wǎng)。到今年2月，蒙東地區發(fā)電總裝機容量2026萬(wàn)千瓦，而當地最大用電負荷只有約400萬(wàn)千瓦。我們迫切需要建設新能源外送通道。”

因此，要解決好我國電網(wǎng)與風(fēng)電匹配發(fā)展的問(wèn)題，急需加強統一規劃，完善配套政策，加快調峰電源和特高壓跨區輸電通道建設，擴大風(fēng)電消納市場(chǎng)。同時(shí)，汲取風(fēng)電發(fā)展中的一些經(jīng)驗教訓，對太陽(yáng)能等其他新能源及早進(jìn)行建章立制工作。