求解風電之困

     近5年來，我國始終是全球風電裝機增長速度最快、新增風電裝機容量最大的國家，風電并網(wǎng)裝機從200萬千瓦增加到7500余萬千瓦。然而，在世界風電第一大國，局部地區(qū)棄風的“生長痛”也愈發(fā)凸顯。國家電網(wǎng)公司正為消納風電、解決棄風問題竭盡所能。眾多專家建言獻策，呼吁電網(wǎng)建設應該走在風電開發(fā)之前。加快構建“三華”特高壓同步電網(wǎng)，擴大“三北”地區(qū)風電消納范圍，這樣一條風電解困之道，正在理性思考的碰撞中逐漸明晰。
      求解風電之困 
 
　　趨勢：“風電熱”仍在升溫

　　“不到十年的時間內建立起完整的風電工業(yè)體系，這不能不說是個奇跡�！眹�家能源局原局長張國寶曾這樣感嘆。的確如此，追溯至2003年，我國風電裝機僅有40多萬千瓦，而短短9年間，這一數(shù)字已經(jīng)增長了180倍，中國風能協(xié)會最新數(shù)據(jù)顯示，截至2012年年底，我國風電裝機容量已達到7532萬千瓦，穩(wěn)居世界第一位。

　　2006年至2012年，全球風電裝機年均增長約25%，在風電發(fā)展較快的國家中，美國年均增長30%，德國、西班牙、丹麥均在10%左右，而我國年均增速高達87%，一年新增裝機總量超過上述四個國家新增裝機的總和。我國用6年時間，走過了歐美發(fā)達國家15年的風電發(fā)展歷程。

　　中電聯(lián)提供的數(shù)據(jù)顯示，2006年至2012年，全國風電利用小時數(shù)平均約2000小時，與歐美發(fā)達國家利用水平基本相當。我國風電裝機集中的蒙東、蒙西、甘肅、冀北4個地區(qū)，風電年發(fā)電量占用電量比例達到20%以上，與丹麥、德國、西班牙等風電發(fā)達國家水平相當。

　　今年全國兩會期間，一些來自電力行業(yè)的代表委員也對棄風限電問題談說有加。一位全國政協(xié)委員表示，從2010年開始，我國出現(xiàn)明顯的風電限電現(xiàn)象，近兩年限電更加頻繁和常態(tài)化，特別是在“三北”地區(qū)，有些地方的棄風電量已超過50%。棄風限電既導致大量清潔能源白白浪費，也使企業(yè)的經(jīng)濟收入受到較大影響，致使整個產業(yè)鏈資金流動性不足，不少開發(fā)商因此虧損較重，行業(yè)發(fā)展受到制約。

　　今年4月，來自國家能源局網(wǎng)站的數(shù)據(jù)顯示：2012年全國風電平均利用小時1890小時，比2011年的1920小時減少了30小時。

　　而最新的形勢是，國家能源局新近核準了“十二五”第三批風電項目，未來3年，我國還將新增風電裝機8000萬千瓦，保持35%以上的高速增長，“十二五”末將達到1.4億千瓦，與國家頒布的《中國“十二五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃和風電發(fā)展規(guī)劃》中確定的1億千瓦裝機目標相比，超出了40%。

　　風電建設的快馬加鞭讓棄風之憂更加嚴重。2012年全國兩會政府工作報告明確指出，要“制止太陽能、風電等產業(yè)盲目擴張”。此后，國家能源局下發(fā)特急文件，要求各�。ㄊ校┌l(fā)改委嚴格執(zhí)行風電項目核準計劃，對于棄風超過20%的地區(qū)，原則上不得安排新的風電建設項目。

　　但風電大干快上的勢頭已難以遏止。一位從事風電場建設的業(yè)內人士透露，由于風電可享受優(yōu)惠政策，且投資風電市場門檻較低，收回成本較快，引來不少企業(yè)加入，造成一些地區(qū)風電供需失衡、消納困難。“一頭是送電通道的飽和，另一頭是風電投資者蜂擁而至�！�

　　對此，中國可再生能源學會風能專委會副理事長施鵬飛認為，應為風電發(fā)展制定統(tǒng)籌協(xié)調的“十二五”規(guī)劃，包括開發(fā)建設布局、技術裝備、產業(yè)體系等各個方面，尤其要重點做好風電規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃的協(xié)調，“這是我國風電回歸理性的首要條件”。

　　電網(wǎng)：竭盡所能消納風電

　　事實與人們的印象常有出入，一季度，風力發(fā)電量逆勢而漲。

　　各調度部門數(shù)據(jù)顯示，我國風力發(fā)電量在一季度創(chuàng)出新高，國家電網(wǎng)消納風電電量294.2億千瓦時，同比增長49.5%，高于風電裝機增長速度近19個百分點——這說明，消納能力暫時跑贏并網(wǎng)裝機。

　　對照國家能源局4月15日發(fā)布的數(shù)據(jù)，上面這組數(shù)據(jù)就更難能可貴：我國今年第一季度全社會用電量同比增長7.3％，其中3月份同比增速僅有２％，相比去年年末連續(xù)三個月超過６％的增長，全社會用電量遭遇“倒春寒”。

　　但這并不意味著矛盾的解決。業(yè)內專家指出，目前風電項目嚴重超規(guī)劃建設，一邊是大幅增加風電裝機，一邊是電網(wǎng)建設項目不能落地，按照這一模式發(fā)展下去，勢必會造成更大范圍的棄風，并可能引發(fā)一系列矛盾和問題。

　　據(jù)國家電網(wǎng)公司發(fā)言人張正陵介紹，為了追上高速發(fā)展的風電，國家電網(wǎng)公司超前規(guī)劃、倒排工期，千方百計加快風電送出工程建設，保證政府核準的風電項目全部及時并網(wǎng)。2006年以來，國家電網(wǎng)公司累計投資風電并網(wǎng)工程458億元，建成風電并網(wǎng)線路2.53萬千米。

　　記者從調度部門了解到，為了最大限度接納風電，調度人員每天以風電為中心，統(tǒng)籌安排火電、水電機組配合運行，尤其是在西北、華北、東北地區(qū)采取在線監(jiān)測供暖負荷、實時測算火電調節(jié)能力等措施，全力發(fā)揮火電機組的調峰能力。針對局部電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱，送電能力不足的問題，2011年，國家電網(wǎng)公司通過在“三北”地區(qū)配置的53套安全控制系統(tǒng)，提高風電發(fā)電量19億千瓦時。針對風電發(fā)電出力的預測難題，在21個調度機構投資建設風電功率預測系統(tǒng)，平均預測準確率85%，達到國際先進水平。

　　中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖評價，國家電網(wǎng)公司在風電并網(wǎng)技術領域開展了大量基礎性、戰(zhàn)略性和前瞻性的工作，在輸電技術、風電調度運行技術、風電場控制技術及儲能等領域開展研究與應用，還加強了風電并網(wǎng)問題的國際交流與合作。

今年一季度，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內新增風電560萬千瓦，總并網(wǎng)容量達到6110萬千瓦，同比增加1430萬千瓦，增長30.6%，占總裝機容量的6.25%。其中，蒙東、甘肅、冀北和蒙西四個地區(qū)風電裝機占比均超過20%。同期，國家電網(wǎng)消納風電電量294.2億千瓦時，同比增長49.5%，高于風電裝機增長速度近19個百分點。3月9日，風電電力和日發(fā)電量再創(chuàng)歷史新高，風電最大電力達2569萬千瓦，占負荷最大比例為5.88%，日電量達5.56億千瓦時，占用電量的5.8%。

　　考察消納水平有兩個參考指標：風電出力占負荷最大比例、日電量最大占比。今年一季度，很多省級電網(wǎng)的兩項指標有沖高趨勢：蒙東106%（2月12日）和93%（2月4日），甘肅32%（2月6日）和30%（3月9日）。另外，吉林、黑龍江和寧夏等省電網(wǎng)的兩項指標也均超20%。

　　以上數(shù)據(jù)至少能得出兩個結論：在社會用電量出現(xiàn)倒春寒的形勢下，國家電網(wǎng)區(qū)域內，今年一季度的風力發(fā)電和日發(fā)電量創(chuàng)出新高，消納風電的增幅明顯高于風電并網(wǎng)裝機的增幅。

　　事實勝于雄辯，在電網(wǎng)企業(yè)已盡其所能的情況下，把棄風難題歸結為“把電網(wǎng)積極性調動起來”就一好百好的說法，實際上既不客觀，也偏離了問題的核心。

　　探究：是什么造成了消納難？

　　棄風，是理想與現(xiàn)實的差距，更是產業(yè)與市場的背離。在“世界風電第一大國”的光環(huán)之下，在中國風電裝機高歌猛進的過程中，風電行業(yè)卻迅速從高峰滑入低谷，一些中小風電設備企業(yè)破產，風電并網(wǎng)消納難、棄風問題逐漸嚴重，風電事故頻發(fā)，安全形勢堪憂。而棄風，只是這一系列問題積聚后的最直接反應。

　　人們要問，風電強國德國、丹麥等，風電量占比已超過20%，并未出現(xiàn)大量棄風的現(xiàn)象，而中國風電占電源裝機的比重只有5%，為什么就難以消納？

　　首先，涉及如何科學比較的問題。目前國際上風電并網(wǎng)裝機超過500萬千瓦的國家有9個，而我國蒙東、蒙西、甘肅、冀北4個地區(qū)風電并網(wǎng)裝機均已超過500萬千瓦，風電年發(fā)電量占用電量比例分別達到40%、12%、11%、9%，與丹麥、德國、西班牙等風電發(fā)達國家水平相當。

　　所以，更科學的比較方法是，用我國的一個地區(qū)與歐美某一國相比，“我國內蒙古、甘肅等省區(qū)風電裝機容量比重、發(fā)電量比例等主要指標已經(jīng)超過德國等國家，僅次于丹麥。”甘肅電力風電技術中心主任汪寧渤說，“但是，丹麥風電主要采用靠近負荷中心的分散式發(fā)展模式，丹麥全國風電總裝機容量不到500萬千瓦，不僅可以在整個北歐市場消納，而且還可以在德國市場消納部分風電；不僅國內調節(jié)能力強的燃氣發(fā)電比重很高，更重要的是挪威水電為丹麥風電調峰、消納提供了堅強的保證�！狈从^我國，風電集中的西北、華北、東北區(qū)域電源結構單一，抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節(jié)電源比重不足2%，特別是冬季由于供熱機組比重大，基本沒有調峰能力，我國風電取得現(xiàn)在的成績已“實屬不易”。

　　其次，全國范圍內消納風電的大市場尚未形成。中電聯(lián)副秘書長歐陽昌裕認為，“與歐美國家不同，我國的風能資源主要集中在西北、華北、東北地區(qū)，這些地區(qū)消納能力有限，又受跨區(qū)輸送通道建設滯后影響，矛盾就越來越突出�！爆F(xiàn)在國家電網(wǎng)消納的幾千萬千瓦風電，也是我們在區(qū)域之間有一定聯(lián)網(wǎng)，加上統(tǒng)一調度、統(tǒng)一安排負荷，才努力實現(xiàn)的。

　　中國能源網(wǎng)首席信息官韓曉平說，我國電源結構單一、系統(tǒng)調峰能力不足也是造成風電難消的重要原因。風力資源具有間歇性和隨機性，甚至經(jīng)常與人們的用電習慣背道而馳。例如內蒙古地區(qū)夜間風大，但夜間電網(wǎng)負荷很小，如果風機滿額發(fā)電，電量根本無法得到消納。正因如此，風電大規(guī)模并網(wǎng)后，需要增加快速調峰電源保障電網(wǎng)安全。

　　中國工程院院士黃其勵說，“三北”地區(qū)電源結構都是以火電為主，火電裝機占比達到81%，且多為供熱機組，既沒有快速跟蹤負荷的氣電，又缺少可以靈活調峰調頻的抽水蓄能電站，冬天供熱期系統(tǒng)調峰尤為困難。反觀歐美發(fā)達國家，西班牙燃油燃氣及抽水蓄能等靈活調節(jié)電源比例高達34%，是風電的1.7倍；美國靈活調節(jié)電源比例達到47%，是風電的13倍。對比顯而易見。

　　第三，風電規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃不協(xié)調。國家電監(jiān)會在2011年《重點區(qū)域風電消納監(jiān)管報告》里也指出，“三北”地區(qū)風電發(fā)展面臨的首要問題就是“風電規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃不協(xié)調”�！秷蟾妗分信e例，河北地區(qū)由于風電建設投資方和地方政府對風電發(fā)展比較積極，目前已投產、核準和取得路條文件的風電裝機容量已達到1490萬千瓦，遠遠超過原《河北省風電發(fā)展規(guī)劃》中2015年達到1013萬千瓦裝機容量的目標，特別是承德豐寧地區(qū)原《規(guī)劃》僅60萬千瓦，但已開展及擬開展前期工作的風電場已近200萬千瓦，原有輸電規(guī)劃將遠遠不能滿足目前風電發(fā)展需求。

　　“風電和電網(wǎng)建設還存在嚴重不同步的問題�！蓖魧幉痴f，以甘肅酒泉為例，風電場大多建于戈壁灘上，征地、拆遷、賠償?shù)茸璧K不大，地方政府又大力支持，便捷地辦理環(huán)保等審批后，就基本可以開始建設了。但送出線路走廊和變電所必須首先解決征地、拆遷、賠償?shù)确矫娴膯栴}，電網(wǎng)建設前期手續(xù)相對復雜和困難。通常一座20萬千瓦的風電場半年就完全可以建成投產，但配套接入和送出電網(wǎng)工程的建設則需要一年時間，即使風電場和電網(wǎng)同時開工建設，也會存在時間上不同步的問題�！艾F(xiàn)在的情況是，電網(wǎng)建設完全跟在風電開發(fā)后面跑�！�

　　對此，蒙東電網(wǎng)一位負責人感觸很深�！�2012年年底，轄區(qū)內并網(wǎng)風電場達到72座，裝機容量達到703萬千瓦，占地區(qū)總裝機的比例為33%；2012年風電累計發(fā)電量達102.48億千瓦時，占蒙東地區(qū)發(fā)電量的13.87%，這些數(shù)字都超過了德國和西班牙�！泵蓶|電網(wǎng)對風電的消納處于國內乃至世界領先水平，是當之無愧的綠色電網(wǎng)。然而，這里的風電裝機增長速度遠超負荷增長速度。2012年蒙東地區(qū)風電裝機由2011年年底的567萬千瓦增長至703萬千瓦，同比增長了24%，但蒙東地區(qū)最大負荷僅由2011年的389萬千瓦增長到403萬千瓦。“在電網(wǎng)接納能力趨于飽和的情況下，同比增長3.6%。蒙東地區(qū)仍被指為全國棄風最嚴重的地區(qū)之一，可見并非電網(wǎng)不積極，而應歸咎于風電開發(fā)得如此盲目。”

　　建言：加快特高壓電網(wǎng)建設

　　內蒙古輝騰錫勒大草原，汽車順著綿延的公路行駛，放眼望去，遠處的草地和山坡上，赫然出現(xiàn)一架架風車，高聳、挺拔，白色的槳葉在風中旋轉，猶如曠野中、藍天下一個巨大的游樂場。

　　這是位于內蒙古烏蘭察布的一處風電場，是我國“風電三峽”的一個縮影。

　　張國寶始終為風電發(fā)展鼓與呼，主管能源行業(yè)11年、執(zhí)掌國家能源局3年中，在風電領域的強勢突破和以罕見的速度突發(fā)猛進，成為他耀眼的政績�！帮L電三峽”，正是他首創(chuàng)的理念，在業(yè)界廣為傳播；而他一再強調的“建設大基地、融入大電網(wǎng)”，卻在某種程度為人們所忽視和淡忘。他認為，“棄風、棄水現(xiàn)象的存在，就是因為輸電線路建設滯后、外送通道不暢。一方面霧霾肆虐飽受詬病，另一方面清潔能源又大量棄用，實在是不應該。究其原因主要是特高壓輸電線路曠日持久爭議久拖不決，至今電網(wǎng)規(guī)劃沒有出臺，有電送不出來。當務之急應盡快審批蒙西錫林浩特至南京、甘肅酒泉外送特高壓線路�！�

　　華北電力大學教授曾鳴建議，處于源頭環(huán)節(jié)的規(guī)劃工作應做足功課，“尤其是風電基地的開發(fā)規(guī)劃，要做好對消納市場的研究和配套電網(wǎng)規(guī)劃的銜接，而這并不是一家電網(wǎng)企業(yè)之能事�！背�規(guī)劃外，風電場項目和電網(wǎng)相關配套項目也應盡量在同步核準�！盀楸ＷC這一系列工作順利開展，能源主管部門要在其中發(fā)揮積極協(xié)調作用�！�

　　中國能源建設集團有限公司副總經(jīng)理張羨崇表示，由于我國風電主要集中在“三北”地區(qū)，光靠風電場所在地的省內負荷，效果非常有限。擴大風電的消納范圍是提高風電消納能力的重要途徑，風電的出力特性要求風電接入的電網(wǎng)具備大范圍優(yōu)化配置的能力。

　　據(jù)了解，按照國家風電發(fā)展規(guī)劃，到2020年全國風電裝機達到2億千瓦，預計有80%左右集中在遠離負荷中心的“三北”地區(qū)。受市場規(guī)模、電源結構、跨區(qū)輸電能力不足等因素制約，市場消納問題已成為制約風電進一步發(fā)展的最大瓶頸。

　　中國工程院院士薛禹勝認為，華北、華東、華中三大電網(wǎng)的電力負荷約占全國的三分之二，是接納我國東北和西北風電的主要受端市場。三大電網(wǎng)的電源結構存在明顯差異，華北和東北電網(wǎng)受供熱機組比重較大影響，冬季調節(jié)能力相對較差；華中電網(wǎng)受季節(jié)性水電影響，夏季調節(jié)能力相對較差。因此，通過建設華北—華中—華東互聯(lián)的大同步電網(wǎng)，可充分利用不同季節(jié)各類電源的相互補償調節(jié)，在發(fā)揮錯峰、降低峰谷差等聯(lián)網(wǎng)效益的同時，可大幅提高系統(tǒng)消納風電的能力。

　　華北電力大學曾鳴教授表示，當前應加快構建“三華”特高壓同步電網(wǎng)，擴大“三北”地區(qū)風電消納范圍，從根本上實現(xiàn)風電規(guī)模化開發(fā)和有效利用。

　　世界風能協(xié)會會長、中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會理事長賀德馨同樣認為，在風能資源豐富的地區(qū)，應采用高電壓、遠距離輸送。除此之外，發(fā)展風電功率預測技術、規(guī)模化儲能技術、電力系統(tǒng)運行實時調度和控制管理技術也十分必要。

　　根據(jù)國家電網(wǎng)計劃，“十二五”期間，“三華”地區(qū)(華北、華中、華東)特高壓交流線路將建成“三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”；也將新建11條特高壓直流線路，特高壓交流和直流總投資將超過5000億元。而到2020年將建成以“三華”地區(qū)為核心，聯(lián)接我國各大區(qū)域電網(wǎng)和主要負荷中心的特高壓骨干電網(wǎng)。據(jù)測算，1條特高壓輸電線路的輸送容量是500千伏的4倍多，輸送距離是500千伏的2倍。

　　“三縱三橫”的起點有五個是在煤電基地，這五個煤電基地基本上都是有風電的。所以，要通過這些特高壓的通道，實現(xiàn)“風火打捆外送”。按照規(guī)劃，“三縱三橫”特高壓電網(wǎng)建成之后，到2020年，可以把“三北”地區(qū)7000萬千瓦風電送到“三華”地區(qū)。

　　也有專家表示，除技術層面外，國家還應抓緊完善配套政策。比如出臺風電基地配套跨省區(qū)消納的電價機制，適當提高風電接網(wǎng)費用的補貼標準，對于大型風電基地送出工程，單獨核定輸電價格；比如建立健全用戶側峰谷電價政策，完善現(xiàn)行輔助服務管理辦法，明確常規(guī)電源為新能源提供輔助服務的補償標準等。

　　各方專家的諫言已開始落地。聯(lián)接我國各大區(qū)域電網(wǎng)和主要負荷中心的“三縱三橫”特高壓骨干電網(wǎng)建設已有眉目。記者從國家電網(wǎng)公司獲悉，東縱的起點在內蒙古的錫盟，落點在南京，送電能力900萬千瓦，工程前期工作已全部完成，具備核準條件；西縱起點在蒙西，落點在華中，送電能力1580萬千瓦，已經(jīng)申請開展前期工作；今年9月份將完成竣工驗收、具備帶電條件的哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流輸電工程，送出能力800萬千瓦。

　　風電救贖之力，來自反思，來自行動。“風電和電網(wǎng)之間形成了相互促進良性互動共同發(fā)展的新局面。風電發(fā)展無疑已經(jīng)逐漸走上正軌，這個正軌源自業(yè)界對標準、技術的認同�？茖W發(fā)展、統(tǒng)籌規(guī)劃是我們從風電大國走向風電強國的關鍵。”歐陽昌裕坦言，如今新能源和電網(wǎng)技術取得了重大突破，特高壓技術也已經(jīng)成熟，大規(guī)模開發(fā)新能源的條件已經(jīng)具備，“風電第一大國的明天依然值得期待。”