建設堅強智能電網(wǎng)，第一時間滿足于風電等綠色能源的消納需求，成為每一個風電能源基地刻不容緩的“大問題”。近年來，通榆以其特有的地理位置和風能資源，被譽為科爾沁草原上的“風電小三峽”。風能產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，決定了通榆縣域配網(wǎng)尤其要建設堅強智能電網(wǎng)，按照科學規(guī)劃，適度超前的原則，努力破解風電快速發(fā)展的瓶頸。
通榆風電能源基地建設情況分析
通榆縣地處大興安嶺和長白山脈之間西南氣流通道上，據(jù)測算，年平均風功率密度為302瓦/平方米，年有效風速時長達7656小時，年有效發(fā)電時長達2100-2400小時，秋冬盛行西北風，春夏盛行西南風，這種得天獨厚的風能資源優(yōu)勢使通榆成為吉林省風能儲量最為豐富的地區(qū)之一。在打造吉林西部“風電走廊”的重大項目中，通榆縣緊緊抓住國家級千萬千瓦級風電能源基地建設的機遇期，積極協(xié)助一個又一個風電場落戶通榆縣境內(nèi)。目前，從規(guī)模上看，通榆已經(jīng)成為全國風力發(fā)電裝機第一縣。
正因如此，阻礙風電能源發(fā)展的突出問題在白城市通榆縣也極具代表性和典型性。筆者認為，主要表現(xiàn)為以下三點。
一是風的波動性會使風電場的輸出功率產(chǎn)生波動，難以對風電場制定和實施準確的發(fā)電計劃。如果風電能源大規(guī)模并網(wǎng)運行，將給電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性帶來一定威脅。解決風的波動性問題，就要積極推進智能電網(wǎng)規(guī)劃和建設，以科學而超前的電網(wǎng)智能化建設，著眼輸、變、配、用、調(diào)度等各個環(huán)節(jié)，提升電網(wǎng)運行控制和互動服務體系的智能化水平。
二是風能就地消納困難，使風電發(fā)展受到嚴重影響。僅以白城地區(qū)為例，截止2011年，通榆縣所屬白城地區(qū)的風電裝機容量已達205萬千瓦，風電日最高發(fā)電電力達11.4萬千瓦，但目前，白城地區(qū)最大用電負荷只有4.32萬千瓦。從風電場所在地的經(jīng)濟發(fā)展來看，用電負荷并不高，風電就地消納是一大難題。
三是風電外送是橫阻在眾多風電能源基地面前的共同問題，例如，通榆縣年風能有效利用達2200小時以上，風電發(fā)展具有得天獨厚的優(yōu)勢。但現(xiàn)有電網(wǎng)無法滿足風能外送的迫切需要，不能破解風電外送問題，即使有再好的風力資源，也無濟于事。“送不出去”已經(jīng)成為風電發(fā)展的重中之重。
綜上所述，要解決好通榆風能的合理利用問題，就要想辦法解決風電發(fā)展中的“外送內(nèi)落”問題。一方面要超前開展電網(wǎng)規(guī)劃和建設，使電網(wǎng)盡早滿足風電發(fā)展的需要;另一方面，也要積極爭取地方政府和企業(yè)的支持，著眼長遠，促進地方經(jīng)濟發(fā)展。
建設“外送型”輸配電網(wǎng)，破解制約通榆風電發(fā)展的瓶頸。
風能外送已經(jīng)成為風電發(fā)展的最大問題。近年來，國家電網(wǎng)公司和各級省、市公司都在積極應對這種上網(wǎng)“不給力”的現(xiàn)況，努力解決風電基地電力“外送內(nèi)落”。通榆縣電網(wǎng)建設也得益于風電能源基地的迅猛發(fā)展，逐步建設起“外送型”輸配電網(wǎng)，極大地推進了邊遠城市的電網(wǎng)建設。
通榆縣電網(wǎng)建設已經(jīng)納入“十二五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃目標和“能源基地”建設目標。為加強所在白城電網(wǎng)與東北骨干網(wǎng)架的電氣聯(lián)系，滿足西部電源外送需要，完善電網(wǎng)網(wǎng)架結構，2011年新建瞻榆至四平梨樹500千伏輸電線路220千米，滿足通榆230萬千瓦風電送出，這僅是吉林省“十二五”期間建設“兩橫、兩縱”500千伏骨干網(wǎng)架中的一部分。“十二五”末，通榆縣城將具有3座66千伏變電站，縣城電網(wǎng)形成“三角形、拉手式”供電格局。
政企合作超前開展電網(wǎng)建設，增強風電場所在地的風電消納能力。
通榆縣雖是國家級貧困縣，但因其豐富的風能資源，早在2008年，就被評為全國首個綠色能源示范縣，并給予了發(fā)展綠色能源方面的許多政策支持。近年來，通榆縣立足自身的資源優(yōu)勢，搶抓國家新能源規(guī)劃實施的機遇，大力實施風力發(fā)電強縣戰(zhàn)略，全力推進風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。一個又一個風電場風車飛舞的同時，引來了一個又一個風電制造企業(yè)落戶通榆，帶動通榆經(jīng)濟飛速發(fā)展，有力地增強了本地的風電消納能力。
在各方的共同努力下，2009年，通榆縣既開工建設世界上第一個專為接入輸出風力發(fā)電的超高伏變電站。通榆縣配網(wǎng)建設得到了地方政府的大力支持，全部納入政府“十二五”發(fā)展規(guī)劃。今年，通榆將提前啟動220千伏通榆變電站新建工程，建設該項目可以解決通榆地區(qū)電壓質(zhì)量不合格和供電能力不足的問題，改善通榆電網(wǎng)結構，為通榆地區(qū)風電接入創(chuàng)造條件。預計年底完成前期工作。按照“十二五”規(guī)劃，到2015年，通榆縣將實現(xiàn)風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)千萬千瓦級基地建設目標。
科學規(guī)劃智能電網(wǎng)，降低風能的不穩(wěn)定性因素給電網(wǎng)帶來的影響。
眾所周知，在所有綠色能源中，風能是最不穩(wěn)定的。早在2011年，通榆縣所在的白城地區(qū)就在吉林省公司的全力支持下，針對風電接入對電網(wǎng)無功的影響，通過深入分析風電機組類型、控制方式以及功率波動對風電場母線以及鄰近變電站母線電壓的影響，結合白城地區(qū)大規(guī)模風電接入規(guī)劃，提出了合理的SVC配置方案，從而靈活適應風電的不確定性對系統(tǒng)電壓控制的影響。在國家電網(wǎng)公司后續(xù)科技項目的支持下，還在風電出口220千伏變電站安裝并投運快速無功補償裝置，使得白城地區(qū)電網(wǎng)的電壓波動減小，保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
建設智能電網(wǎng)，是消納新能源的有效途徑。“十二五”末，通榆境內(nèi)新建66千伏及以上變電站將按照智能化標準建設，現(xiàn)有66千伏及以上變電站將全部實現(xiàn)無人值班，光纖通信和視頻系統(tǒng)覆蓋地區(qū)內(nèi)66千伏及以上電網(wǎng)，建成地區(qū)監(jiān)控中心和配調(diào)中心?？h城10千伏電網(wǎng)向多分段、多聯(lián)絡、網(wǎng)格式、智能化方向發(fā)展，不斷提高電網(wǎng)裝備水平。
鑒于通榆縣在打造吉林西部“風電走廊”重大項目中的重要地位，筆者認為，在今后的一個時期內(nèi)，更應該結合智能電網(wǎng)研究，加強風電并網(wǎng)技術研發(fā)和并網(wǎng)標準建設，加快推進千萬千瓦級風電基地的消納規(guī)劃，最大限度地滿足國家綠色能源基地建設的需要，為通榆的經(jīng)濟發(fā)展插上騰飛的翅膀。(本文作者 通榆供電分公司經(jīng)理 鞠貴彬)
