在不到6年的時(shí)間里，國家電網(wǎng)在風(fēng)電并網(wǎng)領(lǐng)域取得了顯著成果。
2012年6月，我國并網(wǎng)風(fēng)電5258萬千瓦，取代美國成為世界第一風(fēng)電大國。國家電網(wǎng)調(diào)度范圍并網(wǎng)風(fēng)電5026萬千瓦，自2006年以來，年均增長率為87.4%。國家電網(wǎng)成為全球接入風(fēng)電規(guī)模最大、增長速度最快的電網(wǎng)。
國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪告訴記者，通過不懈努力和扎實(shí)工作，國家電網(wǎng)在風(fēng)電規(guī)劃、調(diào)度管理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等各個方面取得了長足進(jìn)步，對風(fēng)電發(fā)展規(guī)律和特性不斷加深認(rèn)識，風(fēng)電規(guī)模從小到大，標(biāo)準(zhǔn)從無到有，技術(shù)從跟隨到領(lǐng)先，大電網(wǎng)運(yùn)行大風(fēng)電能力處于世界領(lǐng)先水平。
顯著成果來之不易
“我們用5年多的時(shí)間走過了美國、歐洲15年風(fēng)電發(fā)展歷程，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電從200萬千瓦到5000萬千瓦的跨越，發(fā)展成果來之不易�！眹译娋W(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪說。
自2006年以來，隨著國家對新能源和可再生能源的重視，我國風(fēng)電發(fā)展進(jìn)入“井噴期”。與此同時(shí)，風(fēng)電技術(shù)發(fā)展落后、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺乏、風(fēng)電發(fā)展盲目性與風(fēng)電快速發(fā)展之間的矛盾也日益突出。如何更好更快地規(guī)范風(fēng)電的發(fā)展，同時(shí)制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，盡最大努力消納風(fēng)電，成為擺在國家電網(wǎng)公司面前的難題。
為此，國家電網(wǎng)做了大量艱苦而卓有成效的工作。
依托新一代智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，國家電網(wǎng)公司加強(qiáng)統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一管理，多措并舉，著力提升風(fēng)電并網(wǎng)和消納水平。一是充分挖掘省級電網(wǎng)調(diào)峰潛力�？茖W(xué)安排調(diào)度運(yùn)行方式，統(tǒng)籌火電、水電機(jī)組運(yùn)行，最大限度地實(shí)現(xiàn)風(fēng)電在省級電網(wǎng)的就地消納�！叭薄钡貐^(qū)各省通過水電、火電(含供熱機(jī)組)、抽水蓄能電站實(shí)現(xiàn)與風(fēng)電的互補(bǔ)運(yùn)行，取得了顯著效果。二是充分發(fā)揮大電網(wǎng)整體消納風(fēng)電的能力。通過優(yōu)化區(qū)域電網(wǎng)的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能資源跨省區(qū)調(diào)度和大范圍消納。東北、西北電網(wǎng)建設(shè)了風(fēng)電功率自動控制系統(tǒng)，每5分鐘動態(tài)調(diào)整風(fēng)電計(jì)劃，最大限度地利用跨省通道輸送風(fēng)電。三是全面提升風(fēng)電運(yùn)行監(jiān)測水平。建立風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電可監(jiān)測、可預(yù)報(bào)、可調(diào)控。建成覆蓋26個省、全部570座風(fēng)電場的新能源調(diào)度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場與電網(wǎng)互聯(lián)互通。
2011年國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)風(fēng)電年發(fā)電量達(dá)到706億千瓦時(shí)，較2006年增長了28.2倍，年均增長96%。2006年至2011年，風(fēng)電年平均利用小時(shí)數(shù)達(dá)到1992小時(shí)，2010年達(dá)到2095小時(shí)，與歐美風(fēng)電大國大體相當(dāng)。
2006年以來，國家電網(wǎng)累計(jì)投資458億元，建成風(fēng)電并網(wǎng)線路2.53萬公里，新(擴(kuò))建變電站420座。
在科學(xué)消納風(fēng)電的同時(shí)，國家電網(wǎng)公司在國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相對滯后的情況下，加快標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，研究制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編制修訂了22項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
該公司針對風(fēng)電場與電網(wǎng)協(xié)調(diào)配合的核心技術(shù)和關(guān)鍵問題，及時(shí)頒布《風(fēng)電場電氣系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)》、《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、《風(fēng)電調(diào)度運(yùn)行管理規(guī)范》，有效解決了風(fēng)電場建設(shè)沒有規(guī)范、接入電網(wǎng)沒有標(biāo)準(zhǔn)等問題。
面對風(fēng)電與電網(wǎng)規(guī)劃前期不同步、建設(shè)工期不匹配等困難，國家電網(wǎng)公司積極跟蹤風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)展，主動與風(fēng)電業(yè)主協(xié)調(diào)配合，及時(shí)調(diào)整配套電網(wǎng)工程建設(shè)時(shí)序，超前開展前期工作，千方百計(jì)加快風(fēng)電送出工程建設(shè)，盡最大努力滿足了風(fēng)電接入電網(wǎng)的需要。
2011年，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)發(fā)生8起風(fēng)電大規(guī)模脫網(wǎng)事故，主要發(fā)生在甘肅河西走廊、張家口張北等風(fēng)電場密集區(qū)域，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。電監(jiān)會發(fā)布調(diào)查報(bào)告，認(rèn)為事故主要原因在于風(fēng)機(jī)低電壓穿越能力缺陷。
低電壓穿越能力本該是風(fēng)機(jī)“標(biāo)準(zhǔn)配置”，加之酒泉、張北等地的風(fēng)電場分布呈現(xiàn)大規(guī)模密集并網(wǎng)特點(diǎn)，一家脫網(wǎng)很容易引發(fā)“連鎖效應(yīng)”，導(dǎo)致大范圍脫網(wǎng)事故。為此，國家電網(wǎng)公司集中力量開展風(fēng)電反事故措施和檢測工作，督導(dǎo)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)570座風(fēng)電場共36022臺風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行以低電壓穿越為主的安全整改工作，累計(jì)組織技術(shù)小分隊(duì)300余批次、技術(shù)人員1000余人次，為發(fā)電企業(yè)的全面整改提供技術(shù)支持。國家電網(wǎng)公司還編制了風(fēng)電并網(wǎng)服務(wù)指南，舉辦600余次風(fēng)電場運(yùn)行人員崗前培訓(xùn)，培訓(xùn)風(fēng)電場運(yùn)行管理人員近萬人次。
這些都為風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)及風(fēng)電場安全運(yùn)行提供了支持。
風(fēng)電消納世界難題
盡管在不到6年時(shí)間，國家電網(wǎng)公司實(shí)現(xiàn)5000多萬千瓦的并網(wǎng)，但是隨著我國風(fēng)電的繼續(xù)快速發(fā)展，如何在目前的基礎(chǔ)上繼續(xù)大規(guī)模并網(wǎng)消納，是一個巨大挑戰(zhàn)。
在國家電網(wǎng)看來，風(fēng)電、太陽能等新能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是解決消納問題。從國際經(jīng)驗(yàn)看，大規(guī)模的風(fēng)電有效消納和利用是世界性難題。
風(fēng)能不同于常規(guī)的能源，它有三個特點(diǎn)：間歇性、隨機(jī)性和難以預(yù)測性。
此外，我國雖然發(fā)電裝機(jī)十億多千瓦，但風(fēng)電消納問題依然突出，這與我國的風(fēng)電本身的自然稟賦和能源結(jié)構(gòu)有著重要關(guān)系。
首先，我國風(fēng)電主要集中在三北地區(qū)(東北、西北、華北北部)，其風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量占全國風(fēng)電總裝機(jī)容量的90%，規(guī)模大，且遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，就地消納市場有限。
其次，三北地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一、靈活調(diào)節(jié)比重不足2%，特別是冬季供熱機(jī)組多，根本沒法調(diào)峰，否則就影響供熱。冬季負(fù)荷最低的時(shí)候，與供熱機(jī)組最小出力基本相等，再發(fā)風(fēng)電就高于負(fù)荷，根本沒法平衡，在這種情況下，再多的風(fēng)電都只能放棄。如果快速調(diào)峰問題得不到解決，三北地區(qū)難以適應(yīng)風(fēng)電更大規(guī)模建設(shè)的要求。
“現(xiàn)在能消納5000多萬千瓦風(fēng)電，也是我們在區(qū)域電網(wǎng)、區(qū)域之間有一定聯(lián)網(wǎng)，加上統(tǒng)一調(diào)度、能夠統(tǒng)一安排負(fù)荷，才能實(shí)現(xiàn)這樣的消納水平�！笔嬗”胝f。
在舒印彪看來，目前我國三北地區(qū)風(fēng)電比重達(dá)到20%，受多種因素制約，進(jìn)一步大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電的空間已經(jīng)沒有了。但從全國看風(fēng)電占全國裝機(jī)比重只有5%。因此若要繼續(xù)大力發(fā)展風(fēng)電，就必須開發(fā)中東部、甚至全國消納市場的潛力。
全國聯(lián)網(wǎng)勢在必行
今年7月，國家能源局發(fā)布了《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，提出了我國2011～2020年風(fēng)電的發(fā)展目標(biāo)、開發(fā)布局和建設(shè)重點(diǎn)，其中，規(guī)劃風(fēng)電2015年并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1億千瓦，2020年超過2億千瓦。根據(jù)國家規(guī)劃，重點(diǎn)建設(shè)河北、蒙東、蒙西、吉林、甘肅、山東、江蘇、新疆和黑龍江等9個大型風(fēng)電基地，到2015年，這9大基地裝機(jī)容量總計(jì)達(dá)到7900萬千瓦以上。
這就要求必須加快這些地區(qū)電力外送通道建設(shè)，使三北地區(qū)風(fēng)電在中東部地區(qū)消納，促進(jìn)大型風(fēng)電基地的開發(fā)和高效利用。
國家電網(wǎng)電力科學(xué)研究院院長肖世杰認(rèn)為，若要大幅度提高風(fēng)電消納水平，必須借助全國的大市場、借助全國抽水蓄能電站的調(diào)峰能力，在全國大范圍消納。目前的難題是大區(qū)之間的聯(lián)系太薄弱、沒有形成全國統(tǒng)一的大市場和與之相適應(yīng)的全國聯(lián)網(wǎng)能力，難以適應(yīng)未來風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展和在更大范圍優(yōu)化配置的需要。
在肖世杰看來，風(fēng)電出力的間歇性和波動性特點(diǎn)是導(dǎo)致風(fēng)電并網(wǎng)及消納困難的根本原因。要有效解決這一難題，需要從電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行等方面著手，尤其要求電網(wǎng)實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理、全國聯(lián)網(wǎng)。
據(jù)了解，我國風(fēng)電資源主要集中在三北地區(qū)，但這些地方又難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)電就地消納。我國生產(chǎn)力水平與包括風(fēng)電在內(nèi)的一次能源資源呈逆向分布，這客觀上決定了我國能源發(fā)展必須走集中開發(fā)、大范圍資源優(yōu)化配置的道路。加快建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，對三北地區(qū)豐富的風(fēng)電資源、太陽能資源、煤電資源實(shí)施綜合開發(fā)、互濟(jì)配合、打捆外送，在全國范圍優(yōu)化配置，提高風(fēng)電的消納能力和電網(wǎng)的安全承載能力。
來源：中國廣播網(wǎng)
