|
|
| 首頁 >> 新興能源 >> 風電并網與消納難題
|
| |
| 風電并網與消納難題 |
| 時間：2011/4/9 |
“十一五”期間，中國風電領域的成就舉世矚目，風電開發規模連續五年翻番。截至2010年底，全國風電吊裝容量達到4183萬千瓦，建設容量達到3580萬千瓦，并網容量達到3107萬千瓦，初步形成八大風電基地規模化開發的格局。我國已成為全球風電裝機容量增長速度最快、新增裝機容量最多的國家。
大規模風電并網是世界性難題，我國風電“大規模開發、遠距離輸送”的特點，給我國風電并網帶來更大的挑戰。我國風電資源開發的潛力巨大，2015年我國風電規模將超過9000萬千瓦，2020年將超過1.5億千瓦。未來要實現風電的大規模發展，還需要科學認識我國風電發展中面臨的問題，探索適合我國風電發展特點的解決途徑，促進風電持續健康發展。
統一規劃是風電持續健康發展的前提。風電出力特性客觀上需要其它電源與之相匹配，電網結構與之相適應，這就要求風電要與其它電源統一規劃、風電與電網統一規劃。目前由于風電規劃調整頻繁，風電規劃與其他電源規劃、電網規劃不協調，兩級審批造成風電項目拆批現象嚴重，給風電及時并網和消納帶來困難。
統一規劃是風電大國西班牙健康發展風電的成功經驗。西班牙制定了明確的風電規劃目標并嚴格執行，實現了每年新增150萬千瓦左右的均衡發展。2009年起，西班牙實行風電預分配登記制度，規定新建風電場項目必須向中央政府管理機構提交包括電網公司并網許可函在內的一系列證明文件，未納入規劃的風電場一律不享受政府電價補貼，有效避免了風電的無序發展。
而良好的電源結構和充足的備用是實現風電充分利用的基礎。風電具有隨機性、間歇性、波動速度快的特點，客觀上需要一定規模的靈活調節電源與之相匹配。燃煤機組調峰深度為50%左右，供熱機組僅5%～10%，燃氣和抽水蓄能機組調峰深度可達100%。以30萬千瓦機組為例，燃煤機組熱態調節速率為0.3萬千瓦/分鐘，具有靈活調節能力的燃氣機組調節速率可達1.5～3萬千瓦/分鐘，抽水蓄能機組可達15萬千瓦/分鐘。我國風資源豐富的“三北”地區電源結構以火電為主，東北地區煤電比重超過80%，華北地區煤電比重超過90%，具有靈活調節能力的水電（包括抽水蓄能）和燃氣等電源很少。隨著風電開發規模逐漸增大，系統調峰壓力越來越大，特別在冬春季節，火電機組的供熱期和風電機組的發電期相疊加，系統調峰非常困難，風電消納受到制約。
電源結構與風電發展水平相匹配以及充足的備用是西班牙等國家風電利用水平高的主要原因。2010年，西班牙伊比利亞半島電網最大負荷是4412萬千瓦，裝機容量是最大負荷的2.2倍，系統備用水平全球最高。西班牙電源結構中燃油燃氣及抽水蓄能機組等靈活調節電源所占比例為34.3%，約為風電的1.7倍。2000-2010年期間，西班牙風電增加1775萬千瓦，燃油燃氣電源增加1801萬千瓦，這是2010年西班牙風電裝機比例達到20.3%、風電發電量占全部用電量的比例達到16%的重要因素。2010年11月9日凌晨3點35分，西班牙電網風電出力占系統負荷比例的瞬時值達到54%，其中靈活電源對消納風電的貢獻率達到93.2%。
解決我國風電消納的根本途徑是大風電融入大電網。一方面不同地區風電場出力存在互補性，風電場分布范圍越大，風電出力的總體波動性越小，大電網能夠充分利用不同區域風電的互補性，平滑風電出力的波動；另一方面，風電的進一步發展，客觀上需要擴大風電消納范圍。電網規模越大，風電裝機占負荷的比例越小，風電對電網的影響越小。
我國的山東、江蘇等地風電裝機規模超過百萬千瓦，由于電網規模大，實現了風電的及時消納；通過蒙西電網與京津唐電網聯絡線，低谷時段蒙西風電消納能力提高了50%。丹麥是北歐電網的一部分，與周邊國家電網聯系緊密，通過與挪威的大規模電力交換，實現了風電的高效利用。
我國風電主要集中在“三北”和東南沿海地區，八個千萬千瓦級風電基地開發規模占全國總規模的80%,集中度很高，當地消納空間非常有限。研究表明，加大跨區聯網、擴大風電在“三華”電網消納范圍，2015年全國風電消納能力可從6500萬千瓦提高到1億千瓦，2020年提高到1.6億千瓦。
另外，風火聯合開發實現網對網輸電是破解我國風電“大規模開發、遠距離輸送”難題的有效途徑。在本地電網充分消納風電的基礎上，風火聯合開發，建設特高壓跨區輸電通道，實現網對網送電，可進一步增大風電開發規模、擴大風電消納市場，有效提高風電利用水平，也是提高風電外送經濟性的重要途徑。與純風電外送相比，風火聯合開發、網對網送電具有兩點優勢：一是火電上網電價較低，能大幅降低平均上網電價；二是火電參與風電調節，能保證輸電通道的利用小時數，有效降低輸電價。
盡管我國電網企業在風電功率預測方面開展了大量工作，但目前風電場的管理技術手段還相對滯后，風電場基本沒有建立風電功率預測系統，風電場自動發電控制尚不能接受調度指令等制約了風電的統一調度。
加強統一調度是西班牙保證風電消納的重要手段。西班牙規定：所有裝機容量超過1萬千瓦的風電場都必須安裝實時遙測和控制系統，風電場的實時運行數據必須實時傳遞至國家電網調度中心，調度中心可直接對風電場進行控制。西班牙建立了嚴格的風電調度計劃管理及考核機制，風電場上報的風功率預測曲線誤差超過20%將受到懲罰。我國有必要學習西班牙的經驗，進一步加強風電場的統一調度管理。
嚴格的并網技術管理是有效利用風電的基礎。目前我國風機和風電場性能距世界先進水平還有較大差距，大部分風電機組低電壓穿越能力、有功和無功控制能力還不能滿足要求，給電網的安全穩定運行帶來了隱患。德國、西班牙、丹麥等國均制定了嚴格的風電并網技術規范并強制執行，對風電場的電壓、頻率調節性能和故障穿越能力提出了明確要求，并限期完成老舊風電場的改造。隨著風電機組技術的進步，并網規范日趨嚴格。我國應進一步加強風電并網技術管理。
電力系統是一個由發電、輸電、用電構成的統一整體，進一步加強電力需求側管理，提高用電負荷對于風電出力的適應性，是提高風電利用水平的有效途徑。通過智能電網構建智能用電互動平臺，建設完善的電動汽車充換電基礎設施網絡，在具備條件的地區建設大容量儲能（包括儲熱/儲電）綜合利用管理系統，合理調配用戶不同時段的用電需求，最大限度滿足風電消納的需要。
|
| 責任編輯：myadmin |
| 上一條：
我國風電產業從高速增長到持續健康 |
| 下一條：
中國風電企業新裝機容量升至全球第二 |
|
|
|
京公網安備11011102000836號
