風(fēng)電并網(wǎng)：“小負荷、大電源”的統(tǒng)一調(diào)度戰(zhàn)略

我國風(fēng)資源集中、規(guī)模大，遠離負荷中心，難以就地消納，同時風(fēng)電集中的“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一，抽水蓄能、燃氣電站等靈活調(diào)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(diào)峰能力。在這種情況下，我國風(fēng)電聚集地區(qū)的風(fēng)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(diào)度的大電網(wǎng)優(yōu)勢得到了充分發(fā)揮。

目前，我國并網(wǎng)風(fēng)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(nèi)蒙古東部(下稱“蒙東”)地區(qū)風(fēng)電裝機占比達31%，蒙東風(fēng)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(wǎng)在推動“小負荷、大電源”地區(qū)風(fēng)電消納發(fā)揮了什么作用呢?對此，深入內(nèi)蒙古東部風(fēng)電最為集中的通遼、赤峰等地進行了采訪調(diào)查。

風(fēng)電裝機占比最高已超46%

8月中旬，一場大雨過后，乘車從內(nèi)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(fēng)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(fēng)機越來越多，呼呼轉(zhuǎn)動的葉片與一望無際的原野形成一道美麗的風(fēng)景線。

先來到大唐新能源興盛風(fēng)電場，該風(fēng)電場共安裝了32臺1.5兆瓦的風(fēng)電機組，5月初調(diào)試完成并網(wǎng)，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(xué)說：“這只是通遼地區(qū)27座并網(wǎng)風(fēng)電場中的一座。截至今年6月底，通遼風(fēng)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(dāng)?shù)仉娫幢戎丶s46.53%，為全國最高。蒙東電網(wǎng)規(guī)劃的三大風(fēng)電基地中的兩個——開魯百萬風(fēng)電基地和珠日河百萬風(fēng)電基地都在通遼?？梢哉f，通遼地區(qū)風(fēng)電從無到有，從小到大。”

截至今年6月底，整個蒙東地區(qū)風(fēng)電裝機容量達656萬千瓦，居國家電網(wǎng)省級公司首位，風(fēng)電裝機占全網(wǎng)裝機比例超過30%，同比增長17.27%。同時，統(tǒng)計數(shù)據(jù)還顯示，蒙東地區(qū)風(fēng)力資源預(yù)測裝機規(guī)?？蛇_4000萬千瓦以上。李文學(xué)說：“按照相關(guān)規(guī)劃，未來我國風(fēng)電裝機的增加主要集中在‘三北’地區(qū)，如通遼風(fēng)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(fēng)電并網(wǎng)裝機也已超過500萬千瓦，而國際上風(fēng)電并網(wǎng)裝機超過500萬千瓦的國家只有9個”，國家電網(wǎng)新聞發(fā)言人張正陵近日表示，“這凸顯了我國風(fēng)電裝機集中在遠離負荷中心、消納風(fēng)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(fēng)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(fēng)電來實現(xiàn)風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展。”

“小負荷、大電源”的送端型電網(wǎng)

那么，內(nèi)蒙古東部電力有限公司在推進風(fēng)電并網(wǎng)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(fēng)電集中地——風(fēng)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(fēng)電基地，與風(fēng)電基地中孫家營風(fēng)電場、大唐東山風(fēng)電場等結(jié)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(fēng)電場的數(shù)條輸電線都在這里匯集。

內(nèi)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(wǎng)為解決風(fēng)電并網(wǎng)所建的一個匯集站，是將附近6個風(fēng)電場約70萬千瓦風(fēng)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(jù)介紹，蒙東電網(wǎng)通過500千伏交流和直流并入東北電網(wǎng)，因此蒙東電網(wǎng)的風(fēng)電電力參與整個東北電網(wǎng)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(diào)度控制中心，在大屏幕上看到各風(fēng)電場發(fā)出的風(fēng)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(jīng)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(wǎng)，進行更大范圍消納。

“我們平時堅持以風(fēng)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(fēng)電，”赤峰市電力公司電力調(diào)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(fēng)電的消納力度自然就小了。”有數(shù)據(jù)顯示，我國“三北”地區(qū)抽水蓄能、燃氣電站等靈活調(diào)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(diào)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(fēng)電的1.7倍。

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

目前外送通道已滿負荷工作

據(jù)了解，目前內(nèi)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(nèi)蒙古外送電量1243億千瓦時，相當(dāng)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(guān)輸電線路已處于滿負荷工作狀態(tài)。

同時，內(nèi)蒙古東部電力有限公司相關(guān)人士說：“目前一些地方所能消納和外送的風(fēng)電量，幾乎是在現(xiàn)有管理手段、運行機制、調(diào)度職權(quán)等基礎(chǔ)上能夠發(fā)揮的調(diào)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(fēng)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(fēng)電的消納問題，需加快推動特高壓電力外送通道的建設(shè)。”根據(jù)國家電網(wǎng)的相關(guān)規(guī)劃，有7條特高壓輸電工程的起點都在內(nèi)蒙古，總輸電能力為6250萬千瓦，約相當(dāng)于2億噸標煤的外運。

張正陵說：“要推動風(fēng)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(yīng)的全國聯(lián)網(wǎng)能力。按照由近及遠的原則，‘先省內(nèi)、后區(qū)域、再全國’安排風(fēng)電消納市場，統(tǒng)籌風(fēng)電和其他電源建設(shè)，將‘三北’風(fēng)電基地和‘三華’電力市場規(guī)劃為一個整體。”