風電并網：“小負荷、大電源”的統(tǒng)一調度戰(zhàn)略

我國風資源集中、規(guī)模大，遠離負荷中心，難以就地消納，同時風電集中的“三北”地區(qū)電源結構單一，抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節(jié)電源比重不足2%，特別是冬季供熱機組比重大，基本沒有調峰能力。在這種情況下，我國風電聚集地區(qū)的風電裝機容量和發(fā)電量都超過了國外先進水平。其中，我國統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度的大電網優(yōu)勢得到了充分發(fā)揮。

目前，我國并網風電裝機超過5000萬千瓦，占全國裝機比重約5%，主要集中在“三北”(西北、華北、東北)地區(qū)，比重已達20%的較高水平。其中，內蒙古東部(下稱“蒙東”)地區(qū)風電裝機占比達31%，蒙東風電日發(fā)電量占用電量的比例最高達72%，達世界先進水平。那么，電網在推動“小負荷、大電源”地區(qū)風電消納發(fā)揮了什么作用呢?對此，深入內蒙古東部風電最為集中的通遼、赤峰等地進行了采訪調查。

風電裝機占比最高已超46%

8月中旬，一場大雨過后，乘車從內蒙古自治區(qū)通遼市出發(fā)一路向西，離開市區(qū)不久，潔白的風機開始出現(xiàn)在道路兩旁，隨著汽車在深深淺淺的積水上趟過，高聳在地平線上的風機越來越多，呼呼轉動的葉片與一望無際的原野形成一道美麗的風景線。

先來到大唐新能源興盛風電場，該風電場共安裝了32臺1.5兆瓦的風電機組，5月初調試完成并網，目前已發(fā)電30余萬度。通遼供電公司發(fā)展策劃部主任李文學說：“這只是通遼地區(qū)27座并網風電場中的一座。截至今年6月底，通遼風電總裝機容量達350.48萬千瓦，較2008年年底增加了340.59萬千瓦，占蒙東地區(qū)一半多，占當?shù)仉娫幢戎丶s46.53%，為全國最高。蒙東電網規(guī)劃的三大風電基地中的兩個——開魯百萬風電基地和珠日河百萬風電基地都在通遼?？梢哉f，通遼地區(qū)風電從無到有，從小到大。”

截至今年6月底，整個蒙東地區(qū)風電裝機容量達656萬千瓦，居國家電網省級公司首位，風電裝機占全網裝機比例超過30%，同比增長17.27%。同時，統(tǒng)計數(shù)據還顯示，蒙東地區(qū)風力資源預測裝機規(guī)模可達4000萬千瓦以上。李文學說：“按照相關規(guī)劃，未來我國風電裝機的增加主要集中在‘三北’地區(qū)，如通遼風電裝機遠景規(guī)劃就將達1500余萬千瓦。”

“除蒙東外，蒙西、甘肅、冀北3個地區(qū)的風電并網裝機也已超過500萬千瓦，而國際上風電并網裝機超過500萬千瓦的國家只有9個”，國家電網新聞發(fā)言人張正陵近日表示，“這凸顯了我國風電裝機集中在遠離負荷中心、消納風電能力有限的‘三北’地區(qū)的特點，意味著我國不能像美國、西班牙等風電資源分散的國家那樣，通過接入10千伏及以下配電系統(tǒng)就地消納風電來實現(xiàn)風電大規(guī)模發(fā)展。”

“小負荷、大電源”的送端型電網

那么，內蒙古東部電力有限公司在推進風電并網和消納進行了哪些有益的探索呢?9月3日，到蒙東地區(qū)另一個風電集中地——風電裝機達214萬千瓦的赤峰市進行采訪。從赤峰市出發(fā)向西近2個小時來到該市的百萬千瓦風電基地，與風電基地中孫家營風電場、大唐東山風電場等結伴而立的，是鐵塔銀線架起的一條條輸電線，并向同一個方向延伸著。跟隨這些輸電線，來到赤峰市楊樹溝門220千伏匯集站，看到來自附近風電場的數(shù)條輸電線都在這里匯集。

內蒙古東部電力有限公司發(fā)展策劃部規(guī)劃處處長徐明忻介紹說：“這是蒙東電網為解決風電并網所建的一個匯集站，是將附近6個風電場約70萬千瓦風機組發(fā)出的電力通過東楊線、烏楊線等匯集起來，就像小河進入到大河道一樣，先通過楊西線送至赤峰市的負荷中心進行消納。”據介紹，蒙東電網通過500千伏交流和直流并入東北電網，因此蒙東電網的風電電力參與整個東北電網的統(tǒng)一配置。

為進一步了解整個配置過程，來到赤峰市電力公司電力調度控制中心，在大屏幕上看到各風電場發(fā)出的風電通過楊樹溝門220千伏匯集站或“T”接進入220千伏線路后，經過西郊變、錦山變等變電站進入負荷中心和火電所發(fā)出的電力一起消納，剩余電力則在500千伏青山變電站進行升壓，再通過四回500千伏線路送至遼寧電網，進行更大范圍消納。

“我們平時堅持以風電為中心，統(tǒng)籌安排火電、水電機組配合運行，盡可能在保證供電可靠性的前提下最大限度的消納風電，”赤峰市電力公司電力調度控制中心陳國龍說，“但到了冬季，保供熱是首位，屆時供熱機組就要大發(fā)、滿發(fā)，因此對風電的消納力度自然就小了。”有數(shù)據顯示，我國“三北”地區(qū)抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節(jié)電源比重不足2%，冬季由于供熱機組比重大，基本沒有調峰能力;而歐美等國快速跟蹤負荷的燃氣電站及抽水蓄能比例高，如西班牙為34%、是風電的1.7倍。

在這種情況下，截至今年6月底，蒙東地區(qū)風電發(fā)電量51.79億千瓦時，占蒙東電網總發(fā)電量的14.04%，占蒙東全社會用電量的29.96%，蒙東電網是東北電網內電力消費中風電占比最高的省區(qū)電網，這些數(shù)據指標達世界領先水平。其中，蒙東電網作為“小負荷、大電源”的送端型電網為接納風電付出了巨大努力，東北電網為在更大范圍內消納風電也發(fā)揮了大電網的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度作用。

目前外送通道已滿負荷工作

據了解，目前內蒙古外送電能力和輸送電量居全國首位，主要采取500千伏交流和直流。2011年，內蒙古外送電量1243億千瓦時，相當于湖南省或上海市一年的用電量。其中，蒙西外送823億千瓦時，主要送往京津唐地區(qū);蒙東外送420億千瓦時，主要送往東北地區(qū)。但同時，相關輸電線路已處于滿負荷工作狀態(tài)。

同時，內蒙古東部電力有限公司相關人士說：“目前一些地方所能消納和外送的風電量，幾乎是在現(xiàn)有管理手段、運行機制、調度職權等基礎上能夠發(fā)揮的調節(jié)下所能達到的最大限度。”

徐明忻說：“一回500千伏輸電線路的最大輸送能力約150萬千瓦，而一條±800千伏特高壓直流工程輸電能力可達800萬千瓦以上。目前進展較快、起點錫林郭勒煤電(風電)基地的錫盟—南京特高壓交流工程，輸電能力可達900萬千瓦。因此，要從根本上解決風電的消納問題，需加快推動特高壓電力外送通道的建設。”根據國家電網的相關規(guī)劃，有7條特高壓輸電工程的起點都在內蒙古，總輸電能力為6250萬千瓦，約相當于2億噸標煤的外運。

張正陵說：“要推動風電的進一步消納，需形成全國統(tǒng)一的大市場和與之相適應的全國聯(lián)網能力。按照由近及遠的原則，‘先省內、后區(qū)域、再全國’安排風電消納市場，統(tǒng)籌風電和其他電源建設，將‘三北’風電基地和‘三華’電力市場規(guī)劃為一個整體。”