“一川碎石大如斗，隨風遍地石亂走”，甘肅酒泉市的瓜州、玉門荒漠及肅北馬鬃山地區(qū)，素有“世界風庫”之稱。2009年8月8日，世界首個千萬千瓦級風電基地在這里正式開工建設。然而，由于遠離電網和負荷中心，該項風電的消納和送出成為遠比風電建設本身更傷人腦筋的問題。同樣，在擁有最優(yōu)質和相對穩(wěn)定風源的內蒙古，風電廠發(fā)了電卻無法進入終端用戶，大部分風機在夜間低谷期棄風停運，遭遇“車多路少”的尷尬。
近年來，我國風電發(fā)展速度大大超出原來的規(guī)劃預期，風電并網容量增速最近四年連續(xù)達到100%。盡管內蒙古自治區(qū)承諾接納內蒙古風能發(fā)電，但目前風電突飛猛進的發(fā)展態(tài)勢，已經遠遠超出了電網承載的容量。清潔能源“發(fā)得出”更要“送得走”。按照“建設大基地、融入大電網”的規(guī)劃布局，我國規(guī)劃在內蒙古、甘肅、河北、吉林、新疆、江蘇沿海等地區(qū)建設七個千萬千瓦級風電基地。而這些風電基地所在地區(qū)大多負荷較低，電網規(guī)模小，無法就地消納，需要依托更高電壓等級、大規(guī)模遠距離輸送。
我國的風機在裝機容量連續(xù)5年翻番，匆忙之間，風機制造商還來不及改善風機的性能，調峰的難題都留給了電網。如不解決風電機組發(fā)電出力有效消納等問題，風電開發(fā)利用效率和經濟性將顯著降低。我國風電大規(guī)模發(fā)展和并網存在風電出力的反調節(jié)特性和有效預測困難，風電出力的隨機性和間歇性會影響電網安全穩(wěn)定運行，以及缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、技術標準和相關配套政策不完善，電能質量難以滿足用戶需求等亟待突破的瓶頸。
以風電為例，如果僅考慮在本省內的風電消納能力，2020年全國可開發(fā)的風電規(guī)模為5000萬千瓦左右;通過特高壓跨區(qū)聯網和加大調峰電源建設，可以擴大清潔能源的消納能力，全國風電開發(fā)規(guī)模可增加5000萬千瓦到1億千瓦。研究表明，通過跨區(qū)聯網擴大清潔能源的消納市場，充分利用西部豐富的水電、風電等清潔能源，到2020年，每年可減少消耗4.7億噸標準煤，可減排二氧化碳13.8億噸，全國環(huán)境損失減少44.8億元/年。
通過特高壓堅強網架的建設，在全國范圍內對包括煤電、清潔能源等在內的各種資源形式進行配置，為實現我國各類大型能源基地開發(fā)和電力高效送出提供了物理平臺，將顯著提升我國能源綜合利用效率。
電網的堅強程度、智能程度和系統(tǒng)調峰能力，在很大程度上決定了風電等間歇式能源的開發(fā)規(guī)模和利用水平。在規(guī)劃建設大型水電、風電基地的同時，同步規(guī)劃設計并網方案和跨省跨區(qū)輸電通道，提高風電設備技術創(chuàng)新，實現風電場的功率可預測性和可控性，加快抽水蓄能、燃氣電站等調峰電源的建設步伐，加強跨省跨區(qū)輸電網絡的建設，加快建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強智能電網。
同時，根據規(guī)劃，2020年國家電網特高壓及跨區(qū)、跨國電網輸送容量將達到3.73億千瓦以上，其中通過特高壓傳輸的容量為2.5億千瓦以上，這必將為清潔能源的大規(guī)模開發(fā)利用提供堅強的電網支撐，為清潔能源規(guī)模集約送出打造便捷高效的“電力高速路”。
(徐政 浙江大學電氣工程學院教授)
