2007年7月1日瓜州第一臺風機投運開始，到目前甘肅并網(wǎng)風機達3957臺，風電裝機容量達570萬千瓦，發(fā)展速度之快、規(guī)模之大，成為我國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展軌跡的縮影。同時，按照規(guī)劃，2015年酒泉風電基地裝機容量將達1270萬千瓦，2020年將達2000萬千瓦，風電的外送和消納壓力也日益緊迫。而且，面對新疆電能的大量輸出，要從根本上解決酒泉風電的消納問題，加快建設(shè)新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)第二通道、酒泉風電基地特高壓外送通道將顯得十分重要。
“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催”的傳世名句讓酒泉因夜光杯而聞名天下，如今的酒泉則因國家規(guī)劃的首個千萬千瓦級風電基地再次成為世人關(guān)注的焦點。數(shù)據(jù)顯示，今年酒泉風電最大出力達301萬千瓦，占全網(wǎng)發(fā)電出力和用電負荷的比例為24.4%、30.5%，均創(chuàng)歷史新高。但同時，受輸送能力有限、調(diào)峰調(diào)頻不足等因素影響，近年來酒泉風電出力受限愈加明顯。那么，如何才能從根本上解決酒泉風電的外送和消納問題呢？近日，《中國能源報》記者到甘肅酒泉、蘭州等地進行了采訪調(diào)查。
酒泉風電基地二期工程已啟動
9月10日，記者乘車從酒泉出發(fā)上了通往瓜州的連霍高速公路，明顯感覺到耳旁“呼呼”的風聲越來越大，不久就看到“注意橫風”的警示標志。忽然間記者乘坐的三菱越野車猛烈的擺動起來，司機于師傅帶著西北人特有的憨厚口音嘆道：“瓜州這地方就是風大啊。如果司機沒有經(jīng)驗，很可能握不住方向盤，出現(xiàn)危險。”記者第一次感受到“世界風庫”的威力。據(jù)悉，瓜州年平均風速2.7米/秒—4.2米/秒，最大風速達20米/秒—34.5米/秒。
進入瓜州地界，在連霍高速公路北邊的戈壁灘上，一片片風電場接連出現(xiàn)，一排排轉(zhuǎn)動的風機葉片隨風舞動，110千伏輸電線、330千伏輸電線、新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程齊刷刷的在高速路邊延伸著，十分壯觀。甘肅省瓜州縣發(fā)改委負責能源的同志告訴記者：“甘肅風電資源主要集中在酒泉的瓜州、玉門地區(qū)。2007年7月1日，酒泉風電基地的第一臺風機在瓜州投運，截至目前，瓜州并網(wǎng)風機2663臺，風電場21個，裝機容量達380萬千瓦。”同時，截至今年6月底，整個甘肅電網(wǎng)并網(wǎng)風電場共達41座，并網(wǎng)風機3957臺，裝機容量570.16萬千瓦。
據(jù)了解，隨著酒泉千萬千瓦級風電基地一期工程550萬千瓦裝機全面建成，酒泉風電基地二期工程800萬千瓦首批300萬千瓦建設(shè)規(guī)劃已于今年全面啟動，已取得“路條”，二期第二批500萬千瓦也將開始前期工作，其中瓜州列入二期工程規(guī)劃共計560萬千瓦。按照相關(guān)規(guī)劃，到2015年，酒泉風電基地裝機容量將達1270萬千瓦，相當于三峽工程裝機容量的2/3；到2020年，酒泉風電基地裝機容量將達2000萬千瓦，成為名符其實的“風電三峽”。
發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)勢跨省區(qū)消納風電
記者在瓜州采訪時看到，北大橋東風電場等都建有110千伏變電站，風電在這里升壓后進入110千伏輸電線，再在330千伏瓜州變電站、750千伏敦煌變電站等升壓后進入330千伏線路和新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程，再送至甘肅其他地方消納，參與西北電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度。同時，西北電網(wǎng)通過靈寶直流等輸電線與華中電網(wǎng)相連，使得風電能夠在更大范圍內(nèi)進行消納。
甘肅省電力公司相關(guān)人士介紹：“甘肅電網(wǎng)位于西北電網(wǎng)的中心地帶，有多條輸電線與寧夏、青海、陜西、新疆等省區(qū)連接，而這四個省份區(qū)間并沒有電網(wǎng)相連。與內(nèi)蒙古東部地區(qū)不同，黃河上游水電資源豐富，因此西北電網(wǎng)各級調(diào)度通過水電補償風電的出力波動，盡最大可能發(fā)揮現(xiàn)有跨省區(qū)輸電能力，通過優(yōu)化甘肅一省乃至多省的運行方式，將一個地區(qū)或一個省消納困難的風能資源跨省區(qū)調(diào)動。”其中，新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程發(fā)揮了重要作用。
為此，9月11日上午，記者來到全世界集中并網(wǎng)規(guī)模最大的變電站——750千伏敦煌變電站（集中并網(wǎng)風電達381萬千瓦），看到該變電站比此前采訪過的110千伏變電站、330千伏變電站大得多，各種輸變電設(shè)備也更為復雜。新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程、330千伏輸電線等在這里匯集，并在這里變壓后送出。隨著距離該變電站越來越近，記者耳邊“茲茲”的電流聲也越來越大。目前該變電站正在進行擴建工程，屬于新疆與西北聯(lián)網(wǎng)750千伏第二通道建設(shè)規(guī)劃的一部分，竣工后將進一步提高酒泉風電的并網(wǎng)和送出能力。
“750千伏武勝—河西—酒泉—敦煌輸變電工程、7座330千伏升壓站送出工程和其他330千伏送變電工程，是甘肅省電力公司專為滿足酒泉風電基地一期工程的送出需求所建的。”甘肅省電力公司相關(guān)人士向記者表示，“其中，河西750千伏輸變電工程將酒泉風電送至1000千米以外的蘭州負荷中心，酒泉風電基地因此成為全世界送出電壓等級最高、送出距離最遠的風電基地。”
優(yōu)化風電調(diào)度運行管控模式
據(jù)了解，按照電壓等級的不同，酒泉風電分別屬于甘肅省電力調(diào)控中心和西北電力調(diào)控分中心調(diào)度。其中，甘肅省電力調(diào)控中心對接入110千伏變電站的風電場進行調(diào)度，主要是玉門及瓜州地區(qū)接入110千伏電網(wǎng)的風電場；瓜州地區(qū)接入330千伏變電站的風電場則由西北電力調(diào)控分中心進行調(diào)度。
為進一步了解酒泉風電的調(diào)度情況，9月12日，記者來到位于蘭州的甘肅省電力調(diào)控中心，一進調(diào)控大廳就看到大屏幕上實時顯示著水電總發(fā)、火電總發(fā)、風電總發(fā)等信息，以及蘭州、白銀等甘肅各地區(qū)和陜西、青海、新疆等省區(qū)的用電負荷。同時，大屏幕右側(cè)的風電系統(tǒng)信息則顯示著向陽、大唐等風電場的當前計劃、標桿計劃、當前出力、最大發(fā)電能力、申請時間等數(shù)據(jù)。
“這是什么系統(tǒng)，有何作用？”記者問。甘肅省電力調(diào)控中心調(diào)度控制處副處長傅錚介紹說：“這是甘肅省電力公司在全國首建的風電有功智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過實時監(jiān)測點位、主變斷面潮流及風電場的實時出力，根據(jù)當前調(diào)度模式及運行方式規(guī)定的各斷面限額，計算當前電網(wǎng)風電接納能力，每5分鐘分配、控制各風電場出力，充分利用風能和電網(wǎng)通道資源，使地區(qū)風電總體出力最大化。”
據(jù)介紹，甘肅省電力調(diào)控中心負責調(diào)度的各風電場均能看到該風電系統(tǒng)信息界面。傅錚說：“安裝該系統(tǒng)前，需要人工分配風電場的調(diào)度曲線，當時經(jīng)常會有風電場打電話給電網(wǎng)調(diào)度員，認為調(diào)度不公平。有了該系統(tǒng)后，大家看到同樣的調(diào)度信息界面，各風電場按照公平、合理、優(yōu)化的原則分配風電場出力，再也沒有抱怨不公了，同時也歡迎風電場監(jiān)督我們的工作。”
此外，甘肅省電力公司還完成了風電實時監(jiān)測與功率預測、風電分析與考核等系統(tǒng)的研發(fā)，完成了酒泉地區(qū)風電場涉網(wǎng)安全性整改和隱患治理工作，取得較為顯著的階段性成果，酒泉地區(qū)風電控制上限由160萬千瓦逐步開放至260萬千瓦。
750千伏環(huán)網(wǎng)和特高壓將形成合力
盡管國家電網(wǎng)公司西北分部、甘肅省電力公司通過各種措施加大風電出力，但隨著酒泉風電基地并網(wǎng)裝機容量不斷增大，并受輸送能力有限等因素影響，各風電場出力受限越來越明顯。甘肅中電酒泉風力發(fā)電有限公司副經(jīng)理張亮的話頗具代表性：“我們風場建設(shè)之初可以滿發(fā)，但這幾年風電出力受限越來越多，目前高負荷時限制出力接近1/3。”
傅錚介紹：“目前，河西地區(qū)僅通過雙回750千伏和雙回330千伏線路電磁環(huán)網(wǎng)運行，與主網(wǎng)聯(lián)系還較薄弱。其中，酒泉地區(qū)地處甘肅最西端，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對薄弱，地區(qū)用電負荷水平低。”記者翻開西北地區(qū)地圖看到，甘肅河西走廊長約1200公里，地域有限，集中了西氣東輸、西油東送、鐵路、公路等運輸通道，以及較密集的110千伏、330千伏、750千伏等輸電線，再加上正在建設(shè)的“疆電外送”特高壓等西電東送通道，河西走廊留給酒泉風電基地的外送通道十分有限。
為擴大酒泉風電基地的外送能力和消納范圍，今年5月13日，新疆與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)750千伏第二通道開工，建成后將與已投運新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程形成環(huán)網(wǎng)。對此，甘肅省電力公司相關(guān)人士表示：“屆時河西地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加堅強，可確保酒泉風電基地二期第一批300萬千瓦在西北電網(wǎng)內(nèi)調(diào)峰運行。但是，如果要滿足二期第二批500萬千瓦風電及未來三期工程的送出和消納，甘肅必須要有自己的特高壓輸電通道作為更有力的支撐。”
目前，國家電網(wǎng)已規(guī)劃甘肅酒泉至湖南株洲±800千伏直流聯(lián)網(wǎng)輸電工程，同時新建750千伏橋灣輸變電工程及8座330千伏升壓站匯集風電并網(wǎng)。張亮說：“酒泉地區(qū)的水電站沒有水庫，基本沒有調(diào)峰能力，因此隨著風電裝機增加，必須要建火電廠作為穩(wěn)定的送出電源。”據(jù)悉，酒泉已建成國電60萬千瓦火電廠，規(guī)劃建設(shè)840萬千瓦的火電機組，加上原有的大唐803電廠等作為該條特高壓的支撐電源，實現(xiàn)“風火打捆”外送。
