中國儲能網(wǎng)訊：如今，我國早已超過美國，成為世界第一風(fēng)電大國。截至2016年年底，我國風(fēng)電裝機容量14864萬千瓦。然而，近年來的風(fēng)電消納難成為制約我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的癥結(jié)，大規(guī)模風(fēng)電不能為人所用，造成極大的資源浪費。
今年4月，棄風(fēng)難題終于有了轉(zhuǎn)機，1~4月份，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域消納風(fēng)電同比增長24%，棄風(fēng)率同比下降7.2個百分點。2017年以來，國家電網(wǎng)公司為減少棄風(fēng)采取了一系列措施，從通道建設(shè)、調(diào)度技術(shù)、消納手段等多方面入手，為風(fēng)電消納不遺余力。
張家口草原上的風(fēng)機都轉(zhuǎn)起來了
2017年1～4月，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)共消納風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源電量1006億度，消納風(fēng)電發(fā)電同比增長24%。累計棄風(fēng)電量147億度，同比減少36億度；棄風(fēng)率16.5%，同比下降7.2個百分點。
6月是河北張家口草原上最美的季節(jié)，草正綠，風(fēng)正輕。遠(yuǎn)處緩緩起伏的山沿上，一臺臺風(fēng)力發(fā)電機錯落有致地點綴其間。葉片徐徐轉(zhuǎn)動，與藍(lán)天白云構(gòu)成了一幅靚麗的風(fēng)景畫。
這里是張家口東山風(fēng)電場，看著風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機都能正常運轉(zhuǎn)是東山風(fēng)電場場長郭軍最開心的事。因為當(dāng)風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)起來，就意味著有源源不斷的風(fēng)力正轉(zhuǎn)換成電力送到遠(yuǎn)方，這會給風(fēng)電場帶來實實在在的收入。
“你看，風(fēng)電場的風(fēng)機都轉(zhuǎn)起來了。就是這一片風(fēng)機，2016年發(fā)電時間比2015年提高了511小時，多發(fā)電量5134萬度，今年上半年發(fā)電量又有提高，場站的經(jīng)濟效益明顯提升?！惫娭钢h(yuǎn)處的風(fēng)機笑著告訴記者。
然而，在2015年時，郭軍還笑不出來。當(dāng)時因為當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電送不出去，東山風(fēng)電場的很多風(fēng)機都處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)。“當(dāng)時一看見這些停轉(zhuǎn)的風(fēng)機就愁啊！”
東山風(fēng)電場的改變得益于國網(wǎng)冀北電力有限公司為了送出當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電而建設(shè)的“三站四線”工程。
目前，冀北電網(wǎng)新能源裝機1354.8萬千瓦，占統(tǒng)調(diào)裝機52%，其中風(fēng)電裝機為1106.3萬千瓦。
面對風(fēng)電爆發(fā)性的增長態(tài)勢，國網(wǎng)冀北電力持續(xù)促進清潔能源外送通道建設(shè)。截至2016年年底，該公司累計投入66億元建成清潔能源輸電線路2800公里，變電容量678萬千伏安，建成投運500千伏張家口“三站四線”輸變電工程，提高風(fēng)電外送能力180萬千瓦。
和郭軍一樣，今年以來，當(dāng)?shù)睾芏嗟貐^(qū)風(fēng)電場的棄風(fēng)率有效降低，發(fā)電效益大幅提升。今年1~4月份，冀北電網(wǎng)風(fēng)電累計發(fā)電量89.14億度，較去年同期增加14.59億度，同比提高19.6%。
不只是冀北，國家電網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)顯示，2017年1～4月，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)共消納風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源電量1006億度，消納風(fēng)電、太陽能發(fā)電同比分別增長24%和77%，棄風(fēng)、棄光率同比分別下降7.2和5.3個百分點。累計棄風(fēng)電量147億度，同比減少36億度；棄風(fēng)率16.5%，同比下降7.2個百分點。
國家發(fā)改委數(shù)據(jù)顯示，第一季度全國發(fā)電量按年增長6.7%，其中水電、火電、核電、風(fēng)電按年分別為-4%、+7%、+16%、+25%，風(fēng)電的增幅最大。
風(fēng)電的多發(fā)，讓很多風(fēng)電企業(yè)的業(yè)績報表好看起來。華能新能源有限公司數(shù)據(jù)顯示，該公司今年首季度收入28.59億元，同比增長28.3%，凈利潤10.59億元，同比增長44.3%，延續(xù)了2016年盈利增長的勢頭。
資本市場也感受到了風(fēng)力發(fā)電行業(yè)向暖的風(fēng)向。一家權(quán)威證券機構(gòu)的研究報告稱，“一季度風(fēng)電消納明顯好轉(zhuǎn)，5月份風(fēng)電消納持續(xù)向好，直接利好風(fēng)電運營企業(yè)?！?
更強的主配網(wǎng)，送出更多風(fēng)電
2016年，國家電網(wǎng)公司建成投運錫盟—山東、蒙西—天津南等特高壓交流工程，寧東—浙江特高壓直流工程，新增跨省跨區(qū)輸電能力超過2000萬千瓦。
今年1至4月份，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域棄風(fēng)率下降7.2個百分點，這一成績來之不易。
消納快速增長的風(fēng)電一直都是個難題。這主要因為風(fēng)電的裝機規(guī)模增長太快。就像一個消化不良的人首先要控制飲食一樣，要消納風(fēng)電，首先要嚴(yán)控風(fēng)電新增裝機。
截至2016年年底，全國風(fēng)電裝機14864萬千瓦，2011年以來年均分別增長26%。國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電發(fā)電裝機占全國的89%。風(fēng)電裝機主要集中在“三北”地區(qū)，占77%，其中內(nèi)蒙風(fēng)電裝機超過2000萬千瓦，新疆、甘肅、河北3個省份風(fēng)電裝機超過1000萬千瓦。在甘肅等16個省份，新能源成為第二大電源。2016年，全國風(fēng)電發(fā)電量2410億度，同比增長30%，發(fā)電量相當(dāng)于北京全年用電量的2倍。
為引導(dǎo)風(fēng)電企業(yè)理性投資，我國研究建立了風(fēng)電投資監(jiān)測預(yù)警機制。國家能源局發(fā)布的2017年風(fēng)電投資監(jiān)測預(yù)警結(jié)果顯示：內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、寧夏、甘肅、新疆（含兵團）等?。▍^(qū)）為風(fēng)電開發(fā)建設(shè)紅色預(yù)警區(qū)域，其他省份為綠色區(qū)域。
根據(jù)預(yù)警機制，紅色預(yù)警的省（區(qū)）不得核準(zhǔn)建設(shè)新的風(fēng)電項目，并要采取有效措施著力解決棄風(fēng)問題。電網(wǎng)企業(yè)不得受理紅色預(yù)警的?。▍^(qū)）風(fēng)電項目的新增并網(wǎng)申請（含在建、已核準(zhǔn)和納入規(guī)劃的項目），國家能源局派出機構(gòu)不再對紅色預(yù)警的?。▍^(qū)）新建風(fēng)電項目發(fā)放新的發(fā)電業(yè)務(wù)許可。
一方面放緩風(fēng)電新增的速度，另一方面則要提高風(fēng)電的消納能力，降低棄風(fēng)率。在這方面，國家電網(wǎng)公司積極貫徹落實國家的相關(guān)要求，從“源—網(wǎng)—荷”全系統(tǒng)出發(fā)，實施了多項有效舉措。
最關(guān)鍵的就是加強電網(wǎng)建設(shè)，提高風(fēng)電送出能力。
得益于風(fēng)電并網(wǎng)電網(wǎng)配套工程，風(fēng)電外送的路變得順暢起來，哈密國電新能源開發(fā)公司景峽東風(fēng)電場副場長馮文新對此感受很深?！白鳛榻娡馑晚椖浚壳拔覀兊娘L(fēng)電設(shè)備運行良好?，F(xiàn)在已經(jīng)有50多臺風(fēng)機調(diào)試完畢，具備發(fā)電能力。發(fā)出電量可通過220千伏變電站，送至煙墩750千伏變電站，最終通過±800千伏哈鄭直流輸電線路，送至疆外。”馮文新說。
截至2016年年底，“三北”地區(qū)新能源裝機合計1.63億千瓦，但電力外送能力只有3700萬千瓦，而且還要承擔(dān)煤電基地外送任務(wù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足送出需要。
一方面，面對風(fēng)電項目井噴式上馬，國家電網(wǎng)公司加快建設(shè)配套并網(wǎng)工程，持續(xù)完善并網(wǎng)服務(wù)。2016年，國家電網(wǎng)公司750千伏及以下新能源并網(wǎng)及輸送工程總投資120億元，建成新能源并網(wǎng)及送出線路5620公里，滿足了784個新增新能源項目并網(wǎng)和省內(nèi)輸送的需要。
另一方面，基于我國能源資源與負(fù)荷中心逆向分布的現(xiàn)實帶來的本地消納空間不足，國家電網(wǎng)公司加大投資力度，建設(shè)新能源并網(wǎng)及輸送工程。2016年，國家電網(wǎng)公司建成投運錫盟—山東、蒙西—天津南等特高壓交流工程，寧東—浙江特高壓直流工程，新增跨省跨區(qū)輸電能力超過2000萬千瓦。為風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)和高效利用提供堅強支撐。
在2016年棄風(fēng)率最高的甘肅，酒泉風(fēng)電基地裝機規(guī)模已超過1300萬千瓦。對此，甘肅省自然能源研究所副所長李世民認(rèn)為“亟待特高壓發(fā)揮外送作用”。
今年6月，酒泉—湖南±800千伏特高壓直流輸電工程將建成投運，這將是一條酒泉風(fēng)電外送的高速路。這條預(yù)計6月轉(zhuǎn)入投運的特高壓，可以將來自甘肅的風(fēng)電和太陽能發(fā)電等可再生能源將送至2000多公里外的湖南湘潭負(fù)荷中心，規(guī)劃至2020年輸送電量將達(dá)400億度?！斑@相當(dāng)于6個長沙電廠的年發(fā)電量，能夠滿足湖南四分之一的用電需求?！崩钍烂窀嬖V記者。
風(fēng)電很“任性”，電網(wǎng)更聰明
2016年，抽水蓄能電站平均綜合利用小時數(shù)3185小時，同比增長78%，為有史以來最高。國家電網(wǎng)公司充分利用抽水蓄能電站調(diào)峰作用，增加消納新能源電量103億度。
預(yù)測難、控制難、調(diào)度難，風(fēng)電的脾氣很“任性”。要消納大規(guī)模的風(fēng)電，電網(wǎng)還必須變得更聰明，更智能。
靈活調(diào)度就是一個具體體現(xiàn)。記者從國網(wǎng)調(diào)度中心了解到，5月3日，國家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電日發(fā)電量創(chuàng)歷史新高，達(dá)13.04億度；東北地區(qū)風(fēng)電日發(fā)電量占發(fā)電量比例創(chuàng)歷史新高，達(dá)3.54億度。
相對于火電，如今風(fēng)電等新能源在電網(wǎng)調(diào)度中擁有優(yōu)先通行的權(quán)利?！皩⑿履茉赐馑蛢?yōu)先級提到跨區(qū)直流配套火電之前，發(fā)生棄風(fēng)棄光時，強制壓減配套火電出力，優(yōu)先輸送新能源?！眹译娋W(wǎng)公司發(fā)展部副主任張正陵公開表示。
靈活消納新能源，技術(shù)手段至關(guān)重要?！笆濉币詠?，國家電網(wǎng)公司持續(xù)加強新能源技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，提高各級電網(wǎng)智能化水平，增強風(fēng)電等新能源電力的可控性。在新能源發(fā)電裝備、新能源并網(wǎng)仿真及規(guī)劃、大容量儲能等方面，國家電網(wǎng)公司多項關(guān)鍵技術(shù)取得突破。如采用先進控制手段優(yōu)化風(fēng)電場有功出力，解決風(fēng)機低電壓穿越、新能源集群控制等重大技術(shù)問題；研究高壓大容量柔直關(guān)鍵技術(shù)，緩解風(fēng)電基地高比例可再生能源高效接納和外送問題；發(fā)展儲能技術(shù)，推進虛擬同步機研究，促進新能源并網(wǎng)消納。
讓電網(wǎng)變得聰明，“蓄電池”必不可少。風(fēng)電是一種間歇波動的電力，為了穩(wěn)定地利用風(fēng)電，國家電網(wǎng)公司在電網(wǎng)系統(tǒng)中安裝了一個“蓄電池”——抽水蓄能電站。
2016年，抽水蓄能電站平均綜合利用小時數(shù)3185小時，同比增長78%，為有史以來最高。國家電網(wǎng)公司充分利用抽水蓄能電站調(diào)峰作用，增加消納新能源電量103億度。
為了消納更多包括風(fēng)電在內(nèi)的新能源，我國抽水蓄能電站的建設(shè)步伐加快。截至2016年年底，我國累計建成抽水蓄能電站裝機容量達(dá)到2669萬千瓦。
抽水蓄能電站也豐富了電力交易的方式，創(chuàng)新了風(fēng)電的消納渠道。今年5月4日，西北電網(wǎng)通過北京電力交易中心，實現(xiàn)了西北地區(qū)低谷風(fēng)電向湖北、江西等省抽水蓄能電站跨區(qū)送電交易，通過跨區(qū)直流，華中抽蓄電站低谷時購買西北風(fēng)電抽水運行，增加新能源交易電量。這次西北送華中短期省間交易0.66億度，為西北地區(qū)新能源在更大范圍優(yōu)化配置挖掘了新的市場空間。
通過完善調(diào)度支持系統(tǒng)，發(fā)揮交易平臺作用，加快建設(shè)抽水蓄能電站等電網(wǎng)側(cè)控制手段，國家電網(wǎng)公司讓風(fēng)電在全世界最復(fù)雜的電網(wǎng)中來去更加自如，在電網(wǎng)中走得更快、更遠(yuǎn)。
多渠道消納，讓風(fēng)電造福社會
2016年，北京電力交易中心組織開展了“三北”地區(qū)風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源外送交易，全年新能源省間交易電量完成363億度。
減少棄風(fēng)，最終的關(guān)鍵還是風(fēng)機發(fā)出來的電能夠為人所用。
6月的河西走廊，天空藍(lán)得透徹，陽光下，白色的風(fēng)機徐徐轉(zhuǎn)動。在瓜州縣城北端的新能源清潔供暖試點項目現(xiàn)場，施工人員正加緊進行著擴容建設(shè)。
“我們需要趕在下一個采暖季之前完成所有的工程?！痹擁椖靠偨?jīng)理孫曉東說。
瓜州縣新能源清潔供暖試點項目是甘肅省首個清潔能源供熱試點工程，利用當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)電等清潔能源供暖，最終達(dá)到全縣供暖全部清潔化。
瓜州縣淵泉第二小學(xué)是清潔電采暖的首批受益用戶。“熱量非常穩(wěn)定，室內(nèi)溫度一直保持在24攝氏度左右。外面北風(fēng)呼呼地吹，教室里溫暖如春?！睖Y泉二小辦公室主任郭海燕在瓜州生活了半輩子，親身經(jīng)歷了從“談風(fēng)色變”到風(fēng)電造福人民的這一過程。
甘肅省用電負(fù)荷較小，要在本地開拓風(fēng)電的消納市場，必須大力實施電能替代。國網(wǎng)甘肅省電力公司營銷部市場處處長周有學(xué)告訴記者，國網(wǎng)甘肅電力在售電量增長低迷的情況下，將電能替代作為增加售電量的有效舉措放在重要位置，多方尋找突破口，通過清潔替代、清潔供暖等多種方式增加售電量。
本地電力消費市場有限，將更多的風(fēng)電等新能源賣到外省就是另一條出路。
2016年，在全省用電量負(fù)增長3.7%的情況下，國網(wǎng)甘肅電力通過擴大外送促進新能源跨省跨區(qū)消納，全年新能源發(fā)電量196.6億度，同比增長8.7%，新能源發(fā)電出力及發(fā)電量均達(dá)歷史最高。
像甘肅這樣，通過全國性的電力交易，“三北”地區(qū)的新能源現(xiàn)在可以被東中部地區(qū)消化。
2016年，北京電力交易中心組織開展了“三北”地區(qū)風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源外送交易，全年新能源省間交易電量完成363億度。通過這些電力交易，寧夏、新疆等地消納不了的風(fēng)電等新能源被特高壓線路送往山東、河南等地。
電力交易是消納風(fēng)電的有效方式，但一個不可忽視的情況是，由于當(dāng)前電力市場總體供大于求，很多地區(qū)為了保證本省火電企業(yè)不虧損，一些省份要求減少外購電，行政壁壘較之過去更強，跨省交易和清潔能源消納的難度也隨之更大了。
對此，張正陵建議，加快推動實施一些關(guān)鍵舉措。如加快外送通道建設(shè)；出臺可再生能源配額制，明確地方政府的主體責(zé)任，并納入地方政府績效考核；逐步放開發(fā)用電計劃，將發(fā)電權(quán)交易、直接交易等交易機制納入電力市場體系等。
國家電網(wǎng)公司在近日召開的新聞發(fā)布會上提出，力爭2017年~2018年棄風(fēng)棄光矛盾得到有效緩解，到2020年根本解決新能源消納問題，棄風(fēng)棄光率控制在5%以內(nèi)。要實現(xiàn)這個目標(biāo)并不容易，需要政府、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)以及每一個電力消費者的共同努力。
