風(fēng)電接入規(guī)模最大電網(wǎng)如何捕風(fēng)掣電 并網(wǎng)有多難？

泱泱大風(fēng)，起于西北、華北、東北，起于沿海、內(nèi)陸，終于在2012年給中國(guó)帶來(lái)“風(fēng)之國(guó)度”的美名：截至6月，中國(guó)取代美國(guó)成為世界第一風(fēng)電大國(guó)，并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)5258萬(wàn)千瓦。國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)5026萬(wàn)千瓦，2006年以來(lái)實(shí)現(xiàn)87.4%的年均增長(zhǎng)率，成為全球接入風(fēng)電規(guī)模最大、增長(zhǎng)速度最快的電網(wǎng)。

這一發(fā)展歷程，伴隨著國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)跨區(qū)電網(wǎng)，建成全球各國(guó)中最大電網(wǎng)的步伐。當(dāng)大規(guī)模風(fēng)電“并網(wǎng)難，消納難”的難題漸被熱議時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)正在求解全局之道：“先省內(nèi)、后區(qū)域、再全國(guó)”，以“三華”(華北、華東、華中)承接“三北”(西北、東北、華北)。這樣的大手筆是基于國(guó)家資源逆向分布的現(xiàn)實(shí)，更是基于一個(gè)負(fù)責(zé)任的央企對(duì)國(guó)家新能源戰(zhàn)略的全力推動(dòng)。

考慮到風(fēng)電資源的特殊性質(zhì)，從風(fēng)電發(fā)展的客觀規(guī)律而言，要讓這些亙古大風(fēng)，變成都市鄉(xiāng)村大規(guī)模使用的穩(wěn)定電能，需要大量“基礎(chǔ)設(shè)施”，需要打通關(guān)鍵技術(shù)和經(jīng)濟(jì)環(huán)節(jié)。并網(wǎng)消納、運(yùn)行管理、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、技術(shù)創(chuàng)新都需要同步開展，統(tǒng)一銜接。

然而，在我國(guó)向來(lái)“大干快上”的思維慣性下，要理解并做到這一點(diǎn)，卻并不容易，需要付出更多的時(shí)間與沉痛的代價(jià)。

在國(guó)家電網(wǎng)公司8月15日召開的“促進(jìn)風(fēng)電等新能源發(fā)展新聞發(fā)布會(huì)”上，國(guó)家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪充滿感慨：“很不容易，經(jīng)過(guò)多年不斷的磨合，不斷的協(xié)調(diào)，風(fēng)電和電網(wǎng)之間終于有了共同語(yǔ)言，形成了相互促進(jìn)、良性互動(dòng)、共同發(fā)展的新局面。”

“網(wǎng)事”全力要隨風(fēng)

我國(guó)風(fēng)電用5年走過(guò)了美、歐的15年，“并網(wǎng)難”的真實(shí)情況是——我國(guó)各級(jí)政府核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目已全部及時(shí)并網(wǎng)，國(guó)家電網(wǎng)加快建設(shè)的并網(wǎng)線路的長(zhǎng)度，相當(dāng)于兩個(gè)長(zhǎng)征。

我國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)程度，究竟是高還是低?

數(shù)據(jù)說(shuō)話。2011年國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍風(fēng)電年發(fā)電量達(dá)到706億千瓦時(shí)，較2006年增長(zhǎng)了28.2倍，年均增長(zhǎng)96%。來(lái)自“國(guó)家電網(wǎng)公司促進(jìn)風(fēng)電等新能源發(fā)展新聞發(fā)布會(huì)”的數(shù)據(jù)顯示，2006年至2011年，風(fēng)電年平均利用小時(shí)數(shù)為1992小時(shí)，2010年達(dá)到2095小時(shí)，與歐美大體相當(dāng)。

蒙東、蒙西、甘肅、冀北4個(gè)地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)超過(guò)500萬(wàn)千瓦，占當(dāng)?shù)乜傃b機(jī)比重分別達(dá)到22%、21%、20%、26%，風(fēng)電年發(fā)電量占用電量比例分別達(dá)到40%、12%、11%、9%，與丹麥、德國(guó)、西班牙水平相當(dāng)。

依靠大電網(wǎng)，蒙東、蒙西、甘肅和冀北風(fēng)電日發(fā)電量占用電量的比例最高分別達(dá)到72%、28%、26%、20%，與丹麥、西班牙相當(dāng)。

也就是說(shuō)，無(wú)論是團(tuán)體賽(蒙東、蒙西、甘肅、冀北4個(gè)地區(qū)裝機(jī)比重)，還是單項(xiàng)賽(風(fēng)電日發(fā)電量占用電量比例)，我國(guó)大電網(wǎng)運(yùn)行大風(fēng)電的成績(jī)已處于世界領(lǐng)先水平。

成績(jī)的背后是，我國(guó)用5年時(shí)間走過(guò)了美國(guó)、歐洲15年的風(fēng)電發(fā)展歷程，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電從200萬(wàn)到5000萬(wàn)千瓦的跨越。

無(wú)須諱言，風(fēng)電并網(wǎng)受制于客觀因素。

在國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展策劃部副主任張正陵看來(lái)，所謂“并網(wǎng)難”主要是因?yàn)轱L(fēng)電規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃銜接不夠。我國(guó)風(fēng)能資源大多集中在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，“大規(guī)模的風(fēng)電在當(dāng)?shù)仉y以消納，需要我們逐步升壓，高電壓遠(yuǎn)距離外送。因此，風(fēng)電的規(guī)劃和電網(wǎng)的規(guī)劃協(xié)調(diào)配合，非常重要。”

這些年，地方政府發(fā)展風(fēng)電熱情高漲，很多風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)商為了直接通過(guò)省級(jí)核準(zhǔn)，把整裝風(fēng)電場(chǎng)全部拆分成4.95萬(wàn)千瓦及以下，在客觀上加劇了風(fēng)電與電網(wǎng)規(guī)劃不銜接不匹配的局面。

此外，銜接不夠更多體現(xiàn)在參與各方彼此的不了解，用舒印彪的話來(lái)說(shuō)，“在一開始的時(shí)候，風(fēng)機(jī)制造是制造商的事，開發(fā)是開發(fā)商的事，建設(shè)是建設(shè)者的事，建起來(lái)要接入電網(wǎng)是電網(wǎng)的事，各個(gè)環(huán)節(jié)彼此溝通不足，也沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，甚至連電網(wǎng)對(duì)風(fēng)機(jī)的制造要求也落實(shí)不下去。當(dāng)然風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的要求只是你給我接、給我消納……”

一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)半年就可以建起來(lái)，一個(gè)220千伏的線路則要一年以上才能建成。即便如此，國(guó)家電網(wǎng)仍以最快的速度建設(shè)風(fēng)電并網(wǎng)線路，2006年以來(lái)，累計(jì)投資風(fēng)電并網(wǎng)工程458億元，建成風(fēng)電并網(wǎng)線路2.53萬(wàn)千米，新(擴(kuò))建變電站420座，保障了各級(jí)政府核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目全部及時(shí)并網(wǎng)。

風(fēng)電消納有多難?

如果沒(méi)有“三華”電網(wǎng)，“三北”窩風(fēng)將注定無(wú)解。從哈密到鄭州，從新疆到西北主網(wǎng)……國(guó)家電網(wǎng)千億投資跨省跨區(qū)輸電，力挺大規(guī)模風(fēng)電發(fā)展。

破解風(fēng)電消納難題，有人說(shuō)分布式能源、就地消納、大規(guī)模儲(chǔ)能一個(gè)都不能少;還有人說(shuō)，設(shè)立更清晰的補(bǔ)償機(jī)制，“用錢來(lái)解決能解決的問(wèn)題”。

這些都是明智的見解。但在我國(guó)風(fēng)資源集中、規(guī)模大，遠(yuǎn)離負(fù)荷中心之下，就地消納市場(chǎng)有限是不爭(zhēng)的事實(shí)。

在風(fēng)電集中的“三北”地區(qū)，電源結(jié)構(gòu)單一，以火電為主，且供熱機(jī)組比重大，燃油燃?xì)饧俺樗钅艿褥`活調(diào)節(jié)電源不足2%，調(diào)峰能力有限，冬季調(diào)峰尤為困難。而西班牙靈活調(diào)節(jié)的電源比例高達(dá)34%，是風(fēng)電的1.7倍，美國(guó)高達(dá)47%，是風(fēng)電的13倍。“我們一直開玩笑，中國(guó)的調(diào)度人員的水平真的非常高，如果有像西班牙、丹麥的基礎(chǔ)，可能我們的風(fēng)電應(yīng)用水平還可以更高”， 國(guó)網(wǎng)能源研究院副院長(zhǎng)蔣麗萍對(duì)記者說(shuō)。

按照規(guī)劃，風(fēng)電重點(diǎn)建設(shè)河北、蒙東、蒙西、吉林、甘肅、山東、江蘇、新疆和黑龍江等9個(gè)大型風(fēng)電基地，到2015年，裝機(jī)總計(jì)達(dá)到7900萬(wàn)千瓦以上。

面對(duì)我國(guó)“十二五”風(fēng)電發(fā)展的宏偉目標(biāo)，目前我國(guó)三北地區(qū)風(fēng)電比重已達(dá)到20%，進(jìn)一步大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電的空間已經(jīng)沒(méi)有，可從全國(guó)來(lái)看，風(fēng)電占全國(guó)裝機(jī)比重只有5%，中東部地區(qū)抽水蓄能等調(diào)峰資源比較豐富，消納風(fēng)電的市場(chǎng)潛力還沒(méi)有開發(fā)。

在目前電網(wǎng)大區(qū)之間的聯(lián)系還很薄弱，還未形成全國(guó)統(tǒng)一的大市場(chǎng)和與之相適應(yīng)的全國(guó)聯(lián)網(wǎng)能力的情況下，舒印彪認(rèn)為，“迫切需要加強(qiáng)統(tǒng)一規(guī)劃，按照‘建設(shè)大基地、融入大電網(wǎng)’的發(fā)展思路，加快調(diào)峰電源和特高壓跨區(qū)輸電通道的建設(shè)”，能從根本上解決新能源消納的問(wèn)題。

國(guó)家電網(wǎng)已經(jīng)提出了各風(fēng)電基地省內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)方案和區(qū)外消納電網(wǎng)方案，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，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)提供了全面完整的實(shí)施途徑。

2012年5月，國(guó)家電網(wǎng)開工建設(shè)哈密-鄭州±800千伏直流工程、新疆與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)750千伏第二通道工程，實(shí)現(xiàn)新疆哈密、甘肅酒泉風(fēng)電跨省跨區(qū)輸送。

當(dāng)前，一批跨區(qū)特高壓線路或者正在可研設(shè)計(jì)，或者已開始前期工作，屆時(shí)，“三北”風(fēng)電基地和“三華”電力市場(chǎng)將被捏在一起，從而實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍的電力消納與風(fēng)電調(diào)峰。

從風(fēng)電大國(guó)到風(fēng)電強(qiáng)國(guó)的距離有多遠(yuǎn)?

很遠(yuǎn)，有大量的標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)創(chuàng)新、政策創(chuàng)新、利益補(bǔ)償難題要攻克。也很近，國(guó)家電網(wǎng)的實(shí)踐表明，注重溝通、規(guī)劃、制度、創(chuàng)新，我國(guó)風(fēng)電將獲得持續(xù)發(fā)展。

從務(wù)實(shí)鋪路，到喚起合力，國(guó)家電網(wǎng)一直在行動(dòng)。

——積極溝通各方。從2008年開始，國(guó)家電網(wǎng)連續(xù)4年組織召開風(fēng)電工作會(huì)議，邀請(qǐng)風(fēng)電發(fā)展相關(guān)各方參加，及時(shí)溝通各方意見。

——為標(biāo)準(zhǔn)“建章立制”。國(guó)家電網(wǎng)先后編制修訂了28項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，參與33項(xiàng)風(fēng)電行標(biāo)和17項(xiàng)國(guó)標(biāo)的編制。風(fēng)電發(fā)展初期，設(shè)備廠商品牌眾多，制造標(biāo)準(zhǔn)缺失，2009年以前生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)基本沒(méi)有低電壓穿越能力。2011年，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)發(fā)生8起風(fēng)電大規(guī)模脫網(wǎng)事故，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全。國(guó)家電網(wǎng)對(duì)經(jīng)營(yíng)區(qū)的570座風(fēng)電場(chǎng)共36022臺(tái)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行以低電壓穿越為主的并網(wǎng)安全整改，逐步杜絕此類事故。

——加大科研投入。近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)在新能源科技研發(fā)上累計(jì)投入40億元，可這無(wú)疑仍需相關(guān)各方更大程度地共同參與。

針對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)的四項(xiàng)核心技術(shù)：可預(yù)測(cè)、可控制、可調(diào)度和抗干擾性，中國(guó)電科院新能源研究所所長(zhǎng)王偉勝坦言：“相對(duì)于我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的規(guī)模和速度，這些技術(shù)相對(duì)滯后。目前，風(fēng)電場(chǎng)的功率預(yù)測(cè)和低電壓穿越功能實(shí)際上是部分具備。在可控制方面，屬于剛剛起步階段，現(xiàn)在大部分風(fēng)電場(chǎng)沒(méi)有有功控制能力。按照標(biāo)準(zhǔn)，我們做過(guò)風(fēng)電機(jī)組有功和無(wú)功調(diào)節(jié)能力檢測(cè)的只有15個(gè)機(jī)型，風(fēng)電機(jī)組廠家沒(méi)有提供這樣的申請(qǐng)，特別是去年發(fā)生大規(guī)模的脫網(wǎng)事故以后，廠家把主要精力放在低電壓穿越，目前正在開展的只有10個(gè)機(jī)型。因此個(gè)人認(rèn)為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)該是部分具備，正在提升。”

——優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度水平。國(guó)家電網(wǎng)公司完善調(diào)度支撐體系建設(shè)，科學(xué)安排電網(wǎng)運(yùn)行方式，建成國(guó)調(diào)、分調(diào)、省調(diào)一體化的風(fēng)電運(yùn)行實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，建成覆蓋26個(gè)省，全國(guó)570座風(fēng)電場(chǎng)的新能源調(diào)度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)互聯(lián)互通，在我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)還普遍不具備風(fēng)電功率預(yù)測(cè)功能的情況下，主動(dòng)開展風(fēng)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用，研發(fā)了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，建成國(guó)家電網(wǎng)數(shù)字天氣預(yù)報(bào)運(yùn)行中心，目前風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)已在15家省級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)布置，預(yù)測(cè)精度85%，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

而能達(dá)到目前的消納水平，充分挖掘現(xiàn)有跨省跨區(qū)線路輸電能力尤為關(guān)鍵。西北、東北電網(wǎng)建設(shè)了風(fēng)電功率自動(dòng)控制系統(tǒng)，每5分鐘動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)電計(jì)劃，最大限度利用跨省通道輸送風(fēng)電。

——及時(shí)分析比較。國(guó)網(wǎng)能源研究院設(shè)立專門機(jī)構(gòu)，建立風(fēng)電分析平臺(tái)，同步跟蹤全國(guó)和世界主要國(guó)家風(fēng)電運(yùn)行情況，及時(shí)分析比較，掌握風(fēng)電發(fā)展最新動(dòng)態(tài)和調(diào)度運(yùn)行先進(jìn)做法，持續(xù)改進(jìn)風(fēng)電調(diào)動(dòng)運(yùn)行的管理和技術(shù)手段。

國(guó)家能源局在7月份發(fā)布的《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中，提出我國(guó)風(fēng)電2015年并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1億千瓦、2020年達(dá)到2億千瓦這一更為宏偉的目標(biāo)。雖然成長(zhǎng)為第一風(fēng)電大國(guó)，我國(guó)何時(shí)稱得上風(fēng)電強(qiáng)國(guó)?人們?cè)俅螌⑵诖哪抗馔断?strong>國(guó)家電網(wǎng)。

舒印彪在促進(jìn)風(fēng)電發(fā)展新聞發(fā)布會(huì)結(jié)束時(shí)說(shuō)：“風(fēng)電消納的大規(guī)模儲(chǔ)能要靠技術(shù)進(jìn)步，電網(wǎng)建設(shè)要靠加快發(fā)展，抽水蓄能要靠政策支持，大家共同努力，還有很多路要走。”