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风电并网:“小负荷、大电源”的统一调度战略

作者:时间:2012-09-14来源:网络收藏

我国风资源集中、规模大,远离中心,难以就地消纳,同时风电集中的“三北”地区结构单一,抽水蓄能、燃气电站等灵活调节比重不足2%,特别是冬季供热机组比重大,基本没有调峰能力。在这种情况下,我国风电聚集地区的风电装机容量和发电量都超过了国外先进水平。其中,我国统一管理、统一的大电网优势得到了充分发挥。

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/201003.htm

目前,我国并网风电装机超过5000万千瓦,占全国装机比重约5%,主要集中在“三北”(西北、华北、东北)地区,比重已达20%的较高水平。其中,内蒙古东部(下称“蒙东”)地区风电装机占比达31%,蒙东风电日发电量占用电量的比例最高达72%,达世界先进水平。那么,电网在推动“小、大”地区风电消纳发挥了什么作用呢?对此,深入内蒙古东部风电最为集中的通辽、赤峰等地进行了采访调查。

风电装机占比最高已超46%

8月中旬,一场大雨过后,乘车从内蒙古自治区通辽市出发一路向西,离开市区不久,洁白的风机开始出现在道路两旁,随着汽车在深深浅浅的积水上趟过,高耸在地平线上的风机越来越多,呼呼转动的叶片与一望无际的原野形成一道美丽的风景线。

先来到大唐新能源兴盛风电场,该风电场共安装了32台1.5兆瓦的风电机组,5月初调试完成并网,目前已发电30余万度。通辽供电公司发展策划部主任李文学说:“这只是通辽地区27座并网风电场中的一座。截至今年6月底,通辽风电总装机容量达350.48万千瓦,较2008年年底增加了340.59万千瓦,占蒙东地区一半多,占当地电源比重约46.53%,为全国最高。蒙东电网规划的三大风电基地中的两个——开鲁百万风电基地和珠日河百万风电基地都在通辽。可以说,通辽地区风电从无到有,从小到大。”

截至今年6月底,整个蒙东地区风电装机容量达656万千瓦,居国家电网省级公司首位,风电装机占全网装机比例超过30%,同比增长17.27%。同时,统计数据还显示,蒙东地区风力资源预测装机规模可达4000万千瓦以上。李文学说:“按照相关规划,未来我国风电装机的增加主要集中在‘三北’地区,如通辽风电装机远景规划就将达1500余万千瓦。”

“除蒙东外,蒙西、甘肃、冀北3个地区的装机也已超过500万千瓦,而国际上装机超过500万千瓦的国家只有9个”,国家电网新闻发言人张正陵近日表示,“这凸显了我国风电装机集中在远离中心、消纳风电能力有限的‘三北’地区的特点,意味着我国不能像美国、西班牙等风电资源分散的国家那样,通过接入10千伏及以下配电系统就地消纳风电来实现风电大规模发展。”

“小负荷、大电源”的送端型电网

那么,内蒙古东部电力有限公司在推进和消纳进行了哪些有益的探索呢?9月3日,到蒙东地区另一个风电集中地——风电装机达214万千瓦的赤峰市进行采访。从赤峰市出发向西近2个小时来到该市的百万千瓦风电基地,与风电基地中孙家营风电场、大唐东山风电场等结伴而立的,是铁塔银线架起的一条条输电线,并向同一个方向延伸着。跟随这些输电线,来到赤峰市杨树沟门220千伏汇集站,看到来自附近风电场的数条输电线都在这里汇集。

内蒙古东部电力有限公司发展策划部规划处处长徐明忻介绍说:“这是蒙东电网为解决风电并网所建的一个汇集站,是将附近6个风电场约70万千瓦风机组发出的电力通过东杨线、乌杨线等汇集起来,就像小河进入到大河道一样,先通过杨西线送至赤峰市的负荷中心进行消纳。”据介绍,蒙东电网通过500千伏交流和直流并入东北电网,因此蒙东电网的风电电力参与整个东北电网的统一配置。

为进一步了解整个配置过程,来到赤峰市电力公司电力控制中心,在大屏幕上看到各风电场发出的风电通过杨树沟门220千伏汇集站或“T”接进入220千伏线路后,经过西郊变、锦山变等变电站进入负荷中心和火电所发出的电力一起消纳,剩余电力则在500千伏青山变电站进行升压,再通过四回500千伏线路送至辽宁电网,进行更大范围消纳。

“我们平时坚持以风电为中心,统筹安排火电、水电机组配合运行,尽可能在保证供电可靠性的前提下最大限度的消纳风电,”赤峰市电力公司电力控制中心陈国龙说,“但到了冬季,保供热是首位,届时供热机组就要大发、满发,因此对风电的消纳力度自然就小了。”有数据显示,我国“三北”地区抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2%,冬季由于供热机组比重大,基本没有调峰能力;而欧美等国快速跟踪负荷的燃气电站及抽水蓄能比例高,如西班牙为34%、是风电的1.7倍。

在这种情况下,截至今年6月底,蒙东地区风电发电量51.79亿千瓦时,占蒙东电网总发电量的14.04%,占蒙东全社会用电量的29.96%,蒙东电网是东北电网内电力消费中风电占比最高的省区电网,这些数据指标达世界领先水平。其中,蒙东电网作为“小负荷、大电源”的送端型电网为接纳风电付出了巨大努力,东北电网为在更大范围内消纳风电也发挥了大电网的统一管理、统一调度作用。

目前外送通道已满负荷工作

据了解,目前内蒙古外送电能力和输送电量居全国首位,主要采取500千伏交流和直流。2011年,内蒙古外送电量1243亿千瓦时,相当于湖南省或上海市一年的用电量。其中,蒙西外送823亿千瓦时,主要送往京津唐地区;蒙东外送420亿千瓦时,主要送往东北地区。但同时,相关输电线路已处于满负荷工作状态。

同时,内蒙古东部电力有限公司相关人士说:“目前一些地方所能消纳和外送的风电量,几乎是在现有管理手段、运行机制、调度职权等基础上能够发挥的调节下所能达到的最大限度。”

徐明忻说:“一回500千伏输电线路的最大输送能力约150万千瓦,而一条±800千伏特高压直流工程输电能力可达800万千瓦以上。目前进展较快、起点锡林郭勒煤电(风电)基地的锡盟—南京特高压交流工程,输电能力可达900万千瓦。因此,要从根本上解决风电的消纳问题,需加快推动特高压电力外送通道的建设。”根据国家电网的相关规划,有7条特高压输电工程的起点都在内蒙古,总输电能力为6250万千瓦,约相当于2亿吨标煤的外运。

张正陵说:“要推动风电的进一步消纳,需形成全国统一的大市场和与之相适应的全国联网能力。按照由近及远的原则,‘先省内、后区域、再全国’安排风电消纳市场,统筹风电和其他电源建设,将‘三北’风电基地和‘三华’电力市场规划为一个整体。”



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