棄風(fēng)是國際上風(fēng)電發(fā)展過程中一種普遍現(xiàn)象，正確和科學(xué)認(rèn)識棄風(fēng)，最終目的是要利用好風(fēng)電，減少棄風(fēng)，最大限度提高風(fēng)電利用比例。
進(jìn)入新世紀(jì)以來，特別是2005年以來，我國風(fēng)電發(fā)展加速，連續(xù)四年翻番，風(fēng)電裝機發(fā)展速度之快令世人矚目。截至2009年底，我國風(fēng)電累計吊裝容量達(dá)到2580萬千瓦，僅次于美國居世界第二位，2009年新增裝機容量達(dá)到1380萬千瓦，居世界首位。與此同時，2009年以來，一些風(fēng)電發(fā)展較快的地區(qū)風(fēng)電并網(wǎng)的問題凸現(xiàn)，部分風(fēng)電場由于限制出力而棄風(fēng)的現(xiàn)象頻頻發(fā)生。中國的風(fēng)電怎么了？為什么要棄風(fēng)？中國的棄風(fēng)是暫時的嗎？
所謂棄風(fēng)，是指在風(fēng)電發(fā)展初期，風(fēng)機處于正常情況下，由于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)接納能力不足、風(fēng)電場建設(shè)工期不匹配和風(fēng)電不穩(wěn)定等自身特點導(dǎo)致的部分風(fēng)電場風(fēng)機暫停的現(xiàn)象。我們認(rèn)為，作為一種新能源，風(fēng)電發(fā)展的最終目標(biāo)是提高風(fēng)電利用比例，只有科學(xué)認(rèn)識棄風(fēng)，才能最大限度減少棄風(fēng)。
近年來國內(nèi)組織了很多次國外風(fēng)電考察團(tuán)，學(xué)習(xí)國外風(fēng)電發(fā)展的經(jīng)驗。由于目的是學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗，大家更多的關(guān)注的是丹麥風(fēng)電發(fā)電量占本國電力消費總量的比重超過了20%，西班牙建立了可再生能源控制中心，美國2030年風(fēng)電發(fā)電量占國內(nèi)用電量的比重將達(dá)到20%等等。但很少有人關(guān)注國外風(fēng)電場限電和棄風(fēng)的問題。
國外風(fēng)電大國和風(fēng)電比重較大的國家風(fēng)電場有沒有限電棄風(fēng)？適度限電棄風(fēng)是否有其必然性和合理性？適度風(fēng)電限電及棄風(fēng)與風(fēng)電的利用比例有沒有直接關(guān)系？
2009年底，美國能源部下屬的國家可再生能源實驗室(NREL)發(fā)布一份名為《風(fēng)電棄風(fēng)案例研究》的調(diào)查報告。根據(jù)該調(diào)查報告，除中國外，目前世界風(fēng)電累計裝機容量排前三位的風(fēng)電大國(美國、德國、西班牙)以及風(fēng)電發(fā)電量占本國電能消費總量的比例排前三位世界的風(fēng)電利用比例最高的國家(丹麥、西班牙、德國)均存在不同程度的棄風(fēng)，而且在美國、德國的一些地區(qū)，棄風(fēng)是風(fēng)電并網(wǎng)的前提，棄風(fēng)相關(guān)條款納入并網(wǎng)協(xié)議或購電合同。下表是一些風(fēng)電大國和風(fēng)電利用水平較高國家近年來棄風(fēng)的情況。
棄風(fēng)現(xiàn)象在風(fēng)電大國普遍存在，表明出現(xiàn)限電棄風(fēng)有其具有普遍性的客觀原因。從全球范圍來看，共同的原因主要有三個。
一是由于近年風(fēng)電發(fā)展速度過快，許多地區(qū)電網(wǎng)投資建設(shè)跟不上風(fēng)電發(fā)展的步伐。近十年，世界風(fēng)電裝機年均增長31.8%，成為全球最具吸引力的新能源技術(shù)，電網(wǎng)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，投資吸引力遠(yuǎn)不敵風(fēng)電。
二是建設(shè)工期不匹配。風(fēng)電項目建設(shè)周期短，通常首臺機組建設(shè)周期僅為6個月，全部建成需要1年左右；電網(wǎng)工程建設(shè)周期長，輸電線路需要跨地區(qū)，協(xié)調(diào)工作難度大。在我國220千伏輸電工程合理工期需要1年左右，750千伏輸電工程合理工期需要2年左右，在國外，由于管理體制的差異，建設(shè)周期更長。
三是風(fēng)電出力特性不同于常規(guī)電源，一方面風(fēng)電出力隨機性、波動性的特點，造成風(fēng)功率預(yù)測精度較低，風(fēng)電達(dá)到一定規(guī)模后，如果不提高系統(tǒng)備用水平，調(diào)度運行很難做到不棄風(fēng)；另一方面風(fēng)電多具有反調(diào)峰特性，即夜晚用電負(fù)荷處于低谷時段風(fēng)電發(fā)電出力往往較大，即使常規(guī)電源降出力，當(dāng)風(fēng)電規(guī)模達(dá)到一定程度(大于低谷用電負(fù)荷)，也難免出現(xiàn)限電棄風(fēng)。
風(fēng)電在我國剛剛進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展初期，近年出現(xiàn)的較為嚴(yán)重的限電棄風(fēng)現(xiàn)象既有普遍性的原因，也有我國的一些特殊原因。主要表現(xiàn)在一是從項目審批程序上看，我國風(fēng)電項目與電網(wǎng)項目審批脫節(jié)；二是從擴大風(fēng)電消納范圍來看，風(fēng)電基地消納方向不明確，風(fēng)電開發(fā)規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃不協(xié)調(diào)。
適度棄風(fēng)有利于風(fēng)電的發(fā)展。風(fēng)電的出力特性決定了風(fēng)電機組達(dá)到滿出力的時間很短，且風(fēng)電多具有低谷時段反調(diào)峰特性，因此負(fù)荷低谷時段適度棄風(fēng)，不僅能夠提高電網(wǎng)接納風(fēng)電并網(wǎng)能力，也能夠減少常規(guī)火電降出力運行的壓力(常規(guī)火電降出力運行將提高其發(fā)電煤耗)，提高整個電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。有研究表明，低谷風(fēng)電棄風(fēng)3-5%，可增加30-40%的風(fēng)電并網(wǎng)容量。
國家能源局可再生能源司副司長史立山不久前也公開表示，"風(fēng)電裝機和出力之間有差距，一百萬千瓦機組大部分時間僅運行四五十萬千瓦，不能簡單地用風(fēng)電的容量來配電網(wǎng)輸電工程容量，合理棄風(fēng)是有必要的。"
衡量一個國家風(fēng)電利用水平的高低不是棄風(fēng)限電的絕對數(shù)量，而是風(fēng)電利用比例(即風(fēng)電發(fā)電量占國內(nèi)用電量的比重)。適度棄風(fēng)，并不意味著可以隨意棄風(fēng)，更不意味著降低風(fēng)電的利用水平。丹麥也存在棄風(fēng)限電，2009年西班牙限電棄風(fēng)電量也很可觀，但并不影響丹麥和西班牙成為世界風(fēng)電利用比例最高的國家。
科學(xué)認(rèn)識風(fēng)電的特性，科學(xué)認(rèn)識棄風(fēng)，最終目的是要利用好風(fēng)電，減少棄風(fēng)，最大限度提高風(fēng)電利用比例。
當(dāng)前要減少我國風(fēng)電限電棄風(fēng)，首先要提高風(fēng)電規(guī)劃運行管理的水平，包括加強風(fēng)電規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃的協(xié)調(diào)、項目審批的協(xié)調(diào)，加強風(fēng)功率預(yù)測，將風(fēng)電納入年度方式統(tǒng)籌，納入月度和日前平衡等。
2009年12月，國家電網(wǎng)公司《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式頒布，提出風(fēng)電場需要具備功率控制、功率預(yù)測、低電壓穿越、監(jiān)控通信等功能要求。2010年2月頒布的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電調(diào)度運行管理規(guī)范》進(jìn)一步提出了風(fēng)電場在并網(wǎng)管理、發(fā)電計劃管理、檢修管理、繼電保護(hù)和安全自動化裝置管理、通信運行管理以及調(diào)度自動化管理等方面的要求。
另外，國網(wǎng)公司還制定了《國家電網(wǎng)公司風(fēng)電場介入系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容深度規(guī)定》、《風(fēng)電運行控制技術(shù)規(guī)定》以及《風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)功能規(guī)范》等多個配套規(guī)定。
其次要擴大風(fēng)電消納范圍，加強跨區(qū)跨省電網(wǎng)互聯(lián)，風(fēng)電基地要明確風(fēng)電消納市場，明確配套電網(wǎng)送出方案。
三是要充分利用經(jīng)濟激勵機制，制定靈活低谷電價。一些風(fēng)電大國為了減少棄風(fēng)，甚至采取了低谷風(fēng)電負(fù)電價交易制度，降低低谷風(fēng)電電價也是減少低谷風(fēng)電棄風(fēng)的最有效的途徑之一。
