風(fēng)電并網(wǎng)：“小負(fù)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(yuǎn)離負(fù)荷中心，難以就地消納，同時(shí)風(fēng)電集中的“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一，抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源比重不足2%，特別是冬季供熱機(jī)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(jī)容量和發(fā)電量都超過了國外先進(jìn)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(shì)得到了充分發(fā)揮。

目前，我國并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)超過5000萬千瓦，占全國裝機(jī)比重約5%，主要集中在“三北”(西北、華北、東北)地區(qū)，比重已達(dá)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(jī)占比達(dá)31%，蒙東風(fēng)電日發(fā)電量占用電量的比例最高達(dá)72%，達(dá)世界先進(jìn)水平。那么，電網(wǎng)在推動(dòng)“小負(fù)荷、大電源”地區(qū)風(fēng)電消納發(fā)揮了什么作用呢?對(duì)此，深入內(nèi)蒙古東部風(fēng)電最為集中的通遼、赤峰等地進(jìn)行了采訪調(diào)查。

風(fēng)電裝機(jī)占比最高已超46%

8月中旬，一場(chǎng)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(jī)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(jī)越來越多，呼呼轉(zhuǎn)動(dòng)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(chǎng)，該風(fēng)電場(chǎng)共安裝了32臺(tái)1.5兆瓦的風(fēng)電機(jī)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(chǎng)中的一座。截至今年6月底，通遼風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)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(gè)——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(gè)蒙東地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)656萬千瓦，居國家電網(wǎng)省級(jí)公司首位，風(fēng)電裝機(jī)占全網(wǎng)裝機(jī)比例超過30%，同比增長(zhǎng)17.27%。同時(shí)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還顯示，蒙東地區(qū)風(fēng)力資源預(yù)測(cè)裝機(jī)規(guī)模可達(dá)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(jī)的增加主要集中在‘三北’地區(qū)，如通遼風(fēng)電裝機(jī)遠(yuǎn)景規(guī)劃就將達(dá)1500余萬千瓦。”

“除蒙東外，蒙西、甘肅、冀北3個(gè)地區(qū)的風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)也已超過500萬千瓦，而國際上風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)超過500萬千瓦的國家只有9個(gè)”，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(jī)集中在遠(yuǎn)離負(fù)荷中心、消納風(fēng)電能力有限的‘三北’地區(qū)的特點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展。”

“小負(fù)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(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)和消納進(jìn)行了哪些有益的探索呢?9月3日，到蒙東地區(qū)另一個(gè)風(fēng)電集中地——風(fēng)電裝機(jī)達(dá)214萬千瓦的赤峰市進(jìn)行采訪。從赤峰市出發(fā)向西近2個(gè)小時(shí)來到該市的百萬千瓦風(fēng)電基地，與風(fēng)電基地中孫家營(yíng)風(fēng)電場(chǎng)、大唐東山風(fēng)電場(chǎng)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(gè)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(chǎng)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(zhǎng)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(gè)匯集站，是將附近6個(gè)風(fēng)電場(chǎng)約70萬千瓦風(fēng)機(jī)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(jìn)入到大河道一樣，先通過楊西線送至赤峰市的負(fù)荷中心進(jìn)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(gè)東北電網(wǎng)的統(tǒng)一配置。

為進(jìn)一步了解整個(gè)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(chǎng)發(fā)出的風(fēng)電通過楊樹溝門220千伏匯集站或“T”接進(jìn)入220千伏線路后，經(jīng)過西郊變、錦山變等變電站進(jìn)入負(fù)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(jìn)行升壓，再通過四回500千伏線路送至遼寧電網(wǎng)，進(jìn)行更大范圍消納。

“我們平時(shí)堅(jiān)持以風(fēng)電為中心，統(tǒng)籌安排火電、水電機(jī)組配合運(yùn)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(shí)供熱機(jī)組就要大發(fā)、滿發(fā)，因此對(duì)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?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源比重不足2%，冬季由于供熱機(jī)組比重大，基本沒有調(diào)峰能力;而歐美等國快速跟蹤負(fù)荷的燃?xì)怆娬炯俺樗钅鼙壤?，如西班牙?4%、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(shí)，占蒙東電網(wǎng)總發(fā)電量的14.04%，占蒙東全社會(huì)用電量的29.96%，蒙東電網(wǎng)是東北電網(wǎng)內(nèi)電力消費(fèi)中風(fēng)電占比最高的省區(qū)電網(wǎng)，這些數(shù)據(jù)指標(biāo)達(dá)世界領(lǐng)先水平。其中，蒙東電網(wǎng)作為“小負(fù)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(fù)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(shí)，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(shí)，主要送往京津唐地區(qū);蒙東外送420億千瓦時(shí)，主要送往東北地區(qū)。但同時(shí)，相關(guān)輸電線路已處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)。

同時(shí)，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(yùn)行機(jī)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(dá)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(dá)800萬千瓦以上。目前進(jìn)展較快、起點(diǎn)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(dá)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(dòng)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(diǎn)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(biāo)煤的外運(yùn)。

張正陵說：“要推動(dòng)風(fēng)電的進(jìn)一步消納，需形成全國統(tǒng)一的大市場(chǎng)和與之相適應(yīng)的全國聯(lián)網(wǎng)能力。按照由近及遠(yuǎn)的原則，‘先省內(nèi)、后區(qū)域、再全國’安排風(fēng)電消納市場(chǎng)，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(chǎng)規(guī)劃為一個(gè)整體。”