1、中國風電發(fā)展的成績舉世矚目，成就來之不易
經過短短6年的高速發(fā)展，中國風電并網裝機超越美國，成為世界第一，實現(xiàn)了并網風電裝機從200萬千瓦到7000余萬千瓦、發(fā)電量由不足30億千瓦時到超過1000億千瓦時的跨越，同時風電裝機占全部發(fā)電裝機的比例也從不足1%提高到5.3%，與美國相當。風電并網裝機年均增速約為60.8%，比同期美國、西班牙、德國的增速分別高出28.5、36.2和44.7個百分點，2010-2012年，每年新增裝機分別為1151萬千瓦、1553萬千瓦、1282萬千瓦。中國用了不到6年的時間走過了美國、歐洲等國家15年甚至20年的風電發(fā)展歷程。
大規(guī)模風電的消納是世界性難題，世界各國一直都在進行艱苦的努力和探索，至今仍在不斷開展核心技術攻關。與國外相比，我國的風電消納問題更為突出，難度更大。一方面，我國風資源集中、規(guī)模大，遠離負荷中心，難以就地消納，而國外風資源相對分散，80%以上的風電接到10千伏以下配電系統(tǒng)，能夠就地消納。另一方面，我國風電集中的“三北”（西北、華北、東北）地區(qū)電源結構單一，抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節(jié)電源比重不足2%，特別是冬季由于供熱機組比重大，基本沒有調峰能力，而歐美等國快速跟蹤負荷的燃氣電站及抽水蓄能比例高，西班牙為34%、是風電的1.7倍；美國高達47%、是風電的13倍。
面對風電資源條件和系統(tǒng)調峰能力與國外差距大的現(xiàn)實情況，我國充分發(fā)揮了大電網統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度的優(yōu)勢，最大可能地保證了風電的并網消納。目前，我國風電聚集的部分地區(qū)風電運行指標達到或超過世界先進水平。2012年，蒙東、蒙西、甘肅風電日發(fā)電量占用電量的比例最高分別達88%、28%、33%，與丹麥89%、西班牙45.5%的水平相當；風電瞬時出力占用電負荷的比例最高分別達到84%、35%、34%，蒙東電網甚至超過了西班牙。
2、部分地區(qū)風電裝機容量已遠超出本地系統(tǒng)消納能力是出現(xiàn)較為嚴重棄風問題的主要原因
2008年以來我國風電快速發(fā)展，年均增長超過800萬千瓦，且集中在幾個重點地區(qū)。2008年吉林、黑龍江、蒙東等地區(qū)風電并網裝機分別為80萬千瓦、69萬千瓦、76萬千瓦。到2010年，分別達到221萬千瓦、191萬千瓦和337萬千瓦，風電發(fā)展規(guī)模均開始超出本地區(qū)消納能力，開始不同程度地出現(xiàn)棄風情況。目前棄風電量計算尚沒有統(tǒng)一方法，數據來源也不一致，造成棄風電量計算結果差異很大，不具有權威性。從國際通行做法來看，使用風電利用小時數指標來評價風電利用效率是真實可靠的。
進入“十二五”以來，上述地區(qū)風電增長速度大大高于負荷增長和可靈活調節(jié)電源增長的速度，導致了系統(tǒng)電源結構失衡，消納能力不能滿足風電大幅增長的需求，風電利用小時數明顯下降。以吉林為例，2010-2012年，吉林風電年均增長22%，而負荷年均增長8%，可靈活調節(jié)電源年均增長3%。到2012年，風電出力占負荷最大比例上升10個百分點，達33.7%，風電裝機達330萬千瓦，比2010年增加110萬千瓦，省內風電消納能力為140萬千瓦，僅提高20萬千瓦，風電裝機達省內消納能力的2.4倍，導致限電棄風愈發(fā)嚴重，風電利用小時數下降至1420小時。
從年內典型日風電消納情況來看，2013年以來，盡管充分發(fā)揮了系統(tǒng)調峰能力，吉林風電典型日低谷時期仍難以避免大容量限電棄風。2013年3月4日，負荷高峰時20:15的風電最大出力達231萬千瓦，創(chuàng)歷史新高，占負荷的比例達28.77%，當日火電開機容量1200萬千瓦，20:15火電出力700萬千瓦，接近技術最小出力值。此后的后夜負荷低谷時段最低負荷僅720萬千瓦，盡管火電按照最小技術出力690萬千瓦運行，但風電消納空間仍只有30萬千瓦，受限約155萬千瓦。
與吉林風電限電情況日趨嚴重情況相反，近年來新疆風電發(fā)展規(guī)模與系統(tǒng)消納能力較為匹配，風電利用水平不斷提高。2012年新疆風電裝機達213萬千瓦，比2010年增加109萬千瓦；2012年新疆風電消納能力230萬千瓦，較2010年150萬千瓦的消納能力增加80萬千瓦；2012年風電利用小時比2010年提高507小時，達2450小時。新疆在風電裝機快速增長的同時，風電利用小時逐年提高，其重要原因就是同期負荷增長較快，2012年最大負荷比2010年增長52%。
近年來，甘肅省風電發(fā)展速度較快，特別是酒泉地區(qū)，風電裝機大大超出本地消納能力，也超出了送出工程的輸送能力，導致出現(xiàn)較為嚴重的限電。2009年，甘肅風電裝機達89萬千瓦，其中酒泉地區(qū)78萬千瓦，僅通過兩回330千伏長線與主網聯(lián)絡，輸送能力僅為45萬千瓦。為擴大酒泉風電的消納范圍，2010年11月，新疆與西北750千伏聯(lián)網工程暨甘肅千萬千瓦級風電一期外送工程建成投運，酒泉地區(qū)風電送出能力提高到260萬千瓦。但2011年甘肅風電裝機迅速增長，當年新增425萬千瓦，2011年底甘肅風電裝機達570萬千瓦，其中酒泉530萬千瓦。為充分消納風電，酒泉地區(qū)風電大發(fā)時段，火電均按最小開機、最小出力方式運行，平均負荷率（火電出力/火電總裝機）僅25%，但由于風電裝機規(guī)模大幅超出了本地消納能力和750千伏工程送出能力，使得2011年甘肅風電利用小時數僅為1640小時。
從“三北”地區(qū)風電消納情況來看，控制棄風電量增長、降低棄風比例的根本辦法是盡快解決調峰困難和消納市場規(guī)模小的問題。否則，隨著裝機規(guī)模的繼續(xù)增長，棄風比例和棄風電量會不斷增加。
3、加快跨區(qū)輸電通道建設、擴大風電消納范圍是解決風電消納問題的有效途徑
我國風電的快速增長主要依托“三北”地區(qū)，2012年底，這些地區(qū)風電裝機容量占全國風電裝機的比例達91.5%，受市場規(guī)模、電源結構、跨區(qū)輸電能力不足等因素制約，當地已經沒有風電消納空間，市場消納問題已成為制約風電進一步發(fā)展的最大瓶頸。
國家可再生能源規(guī)劃提出，2015年風電裝機達1億千瓦、2020年2億千瓦，其中“三北”地區(qū)風電裝機將達到7900萬千瓦、16400萬千瓦，遠超過該地區(qū)的風電消納能力。通過在“三北”地區(qū)發(fā)展風電供熱、培育高載能負荷等措施，雖能在一定程度上擴大當地消納市場，但仍難以滿足風電大規(guī)?；鼗焖侔l(fā)展的需要。從全國來看，目前風電占總裝機的比例只有5%，中東部地區(qū)調峰資源較為豐富，消納風電的市場潛力未充分發(fā)揮。因此，解決“三北”地區(qū)風電消納問題的根本措施，是要加快跨區(qū)輸電通道建設，將“三北”風電擴大到全國范圍消納。
當前的關鍵問題是大區(qū)間的聯(lián)系還很薄弱，難以適應下一步風電大規(guī)模發(fā)展和輸送的要求。在當前電源靈活性短期難以顯著提高、本地市場空間培育及需求側管理難以短期奏效的情況下，加快跨區(qū)輸電通道建設、擴大風電消納范圍是解決我國“三北”地區(qū)風電消納問題的有效途徑。當務之急是要解決跨區(qū)線路核準和建設相對滯后的問題，加快跨區(qū)輸電項目的核準進度，建設一批跨區(qū)輸電及聯(lián)網項目，促進“三北”風電基地的開發(fā)和外送，避免大風電基地建成后出現(xiàn)嚴重的棄風問題，實現(xiàn)風電又好又快發(fā)展。
