中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“中國(guó)風(fēng)電，像風(fēng)一樣快”。早在2012年我國(guó)便摘得風(fēng)電裝機(jī)容量世界第一的桂冠，2011-2016年，新增風(fēng)電裝機(jī)均領(lǐng)跑全球。同期，我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)量也迅猛增長(zhǎng)。但我國(guó)風(fēng)電、光電消納難題卻越來(lái)越嚴(yán)重，“邊建邊棄”的怪圈連續(xù)多年始終存在。尤其是嚴(yán)重超出消納能力的風(fēng)電、光電“擠著”上網(wǎng)，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)重重壓力。為破解風(fēng)電、光電“消納癥”，以國(guó)家電網(wǎng)公司為代表的電網(wǎng)企業(yè)正在加快建設(shè)跨區(qū)跨省輸電通道、提升電力系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)能力、擴(kuò)大新能源市場(chǎng)。此外，與水電消納相比，要解決風(fēng)電、光電的消納難題，還需要在加強(qiáng)新能源技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)、增強(qiáng)新能源發(fā)電可控性等方面布局施策。
根據(jù)國(guó)家能源局最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016年全年棄風(fēng)電量達(dá)497億千瓦時(shí)，是2014年的4倍，其中棄風(fēng)率最高的是甘肅，達(dá)43%。同時(shí)，光伏電站的日子也不好過(guò)，數(shù)據(jù)顯示，2016年，僅西北五?。▍^(qū)）棄光電量就達(dá)70.42億千瓦時(shí)，棄光率19.81%。
眾所周知，我國(guó)風(fēng)電、光電主要集中在“三北”地區(qū)，即在國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域。一邊是嚴(yán)重超出消納能力的風(fēng)電“擠著”上網(wǎng)，一邊是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行壓力重重。作為在風(fēng)電等新能源消納過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，國(guó)網(wǎng)將采取哪些措施解難題？近日，本報(bào)記者對(duì)此進(jìn)行了采訪調(diào)查。
建設(shè)跨區(qū)跨省通道增強(qiáng)送電能力
“實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)平衡就要有特高壓電網(wǎng)，在大市場(chǎng)內(nèi)調(diào)劑余缺，多的消掉，少的補(bǔ)上。要讓東中部少上機(jī)組，特別是少上火電，欠缺的電用西北部清潔能源補(bǔ)上。”日前，國(guó)家電網(wǎng)公司原董事長(zhǎng)劉振亞指出，“清潔能源能否實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展與政策、市場(chǎng)有關(guān)，有清潔能源的地方?jīng)]有消納能力，外送特高壓項(xiàng)目又需要審批。東部已經(jīng)上了這么多火電，清潔能源就沒(méi)有消納市場(chǎng)了，換言之，是布局出了問(wèn)題。”
截至2016年底，我國(guó)“三北”地區(qū)新能源裝機(jī)合計(jì)1.63億千瓦，但電力外送能力只有3700萬(wàn)千瓦，而且還要承擔(dān)煤電基地電力外送任務(wù)，遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足送出需要。如果將電力消納市場(chǎng)比做一個(gè)水桶，經(jīng)濟(jì)增速放緩、電力需求增速減慢等原因已致使水桶近滿(mǎn)，但新能源等各類(lèi)電源還在不斷注水。在這種情況下，如何將溢出的水通過(guò)合理配置送到需要的地方，就成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
對(duì)此，國(guó)家電網(wǎng)公司相關(guān)人士表示：“加快建設(shè)新能源并網(wǎng)工程和跨區(qū)跨省輸電通道，打造清潔能源大范圍優(yōu)化配置的堅(jiān)強(qiáng)平臺(tái)，滿(mǎn)足新能源集中大規(guī)模開(kāi)發(fā)和大范圍消納需求，是解決棄風(fēng)棄光問(wèn)題的治本之策?！笔聦?shí)證明，以特高壓為代表的跨區(qū)跨省輸電通道在外送風(fēng)電等新能源中發(fā)揮了重要作用。截至2016年底，國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)域新能源并網(wǎng)裝機(jī)突破2億千瓦，2016年全年消納清潔能源達(dá)11893億千瓦時(shí)。萬(wàn)億電量中，通過(guò)特高壓交易的清潔能源電量超過(guò)1000億千瓦時(shí)，占特高壓交易總量的七成多。
2016年底，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布的《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》和《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確了“十三五”風(fēng)電發(fā)展的總量目標(biāo)，即到2020年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)2.1億千瓦以上，并提出大力發(fā)展新能源要優(yōu)化調(diào)整開(kāi)發(fā)布局，依托電力外送通道，有序推進(jìn)“三北”地區(qū)可再生能源跨省區(qū)消納4000萬(wàn)千瓦。由此可見(jiàn)，建設(shè)一系列特高壓等跨區(qū)跨省外送通道，將促進(jìn)能源基地集約化開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大風(fēng)電、光電等清潔能源的消納范圍，加快當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì)向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化。同時(shí)，對(duì)滿(mǎn)足京津冀魯、長(zhǎng)三角等負(fù)荷中心的清潔用電需求、助力經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。
建設(shè)抽蓄電站提升調(diào)峰能力
據(jù)了解，為解決棄風(fēng)棄光問(wèn)題，《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》和《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》都在解決棄風(fēng)問(wèn)題上布局落子，除了優(yōu)化可再生能源布局、棄風(fēng)棄光地區(qū)要適當(dāng)放緩規(guī)模和節(jié)奏、堅(jiān)持集中建設(shè)與分散建設(shè)并舉的原則外，還要求全面提升系統(tǒng)的靈活性，提高電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力。
數(shù)據(jù)顯示，2016年，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)63%的棄風(fēng)電量發(fā)生在供暖期，低谷棄風(fēng)電量又占總棄風(fēng)量的80%。這主要是由于“三北”地區(qū)大風(fēng)期與供暖期重疊，而“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一，抽水蓄能等靈活調(diào)節(jié)電源比重低，供熱機(jī)組不能深度調(diào)峰，保供熱和新能源消納矛盾突出。如東北地區(qū)就出現(xiàn)了供熱期火電最小技術(shù)出力超過(guò)最小用電負(fù)荷的情況，完全沒(méi)有消納風(fēng)電的空間。
如何提升電力系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)能力、騰出空間消納風(fēng)電？作為目前最具經(jīng)濟(jì)性的大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)施，建設(shè)抽水蓄能電站無(wú)疑是首選。抽蓄電站就像清潔能源的“蓄水池”，在增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行靈活性、保障電網(wǎng)安全的同時(shí)，可以為提高電網(wǎng)消納能力提供重要支撐。如2015年，遼寧蒲石河、吉林白山和北京十三陵抽水蓄能電站負(fù)荷低谷抽水啟動(dòng)分別為1268、546、980次，累計(jì)消納風(fēng)電電量達(dá)33.5億千瓦時(shí)。2016年，抽水蓄能電站平均綜合利用小時(shí)數(shù)3185小時(shí)，同比增長(zhǎng)78%，為有史以來(lái)最高，充分利用抽水蓄能電站調(diào)峰作用，增加消納新能源電量103億千瓦時(shí)。
為此，國(guó)家能源局部署推進(jìn)能源領(lǐng)域供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，確定化解消納存量、優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行、發(fā)展抽水蓄能等調(diào)峰電源作為解決棄風(fēng)棄光問(wèn)題的重要舉措?！峨娏Πl(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確：“十三五”期間建成1700萬(wàn)千瓦、開(kāi)工建設(shè)6000萬(wàn)千瓦抽水蓄能電站。由此可見(jiàn)，2020年2.1億千瓦的風(fēng)電裝機(jī)容量目標(biāo)，必然要求系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和保障手段同步增強(qiáng)，加快建設(shè)抽水蓄能電站的戰(zhàn)略意義和全局影響將更加凸顯。
增強(qiáng)新能源發(fā)電可控性
新能源大規(guī)模消納難，難在預(yù)測(cè)、控制和調(diào)度。因此，必須在風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行的核心技術(shù)上攻克難關(guān)，在有效提高新能源接納能力的同時(shí)，確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
記者了解到，為提高新能源預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和調(diào)度水平，國(guó)網(wǎng)全面部署了新能源功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，建成世界上規(guī)模最大、信息最全的風(fēng)電運(yùn)行實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，“十二五”以來(lái)，該公司累計(jì)投入超20億元開(kāi)展課題研發(fā)，覆蓋新能源發(fā)電裝備、新能源并網(wǎng)仿真及規(guī)劃、大容量?jī)?chǔ)能等，多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)取得突破。如采用先進(jìn)控制手段優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)有功出力，解決風(fēng)機(jī)低電壓穿越、新能源集群控制等重大技術(shù)問(wèn)題；研究高壓大容量柔直關(guān)鍵技術(shù)，緩解風(fēng)電基地高比例可再生能源高效接納和外送問(wèn)題；發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)，推進(jìn)虛擬同步機(jī)研究，促進(jìn)新能源并網(wǎng)消納。
下一步，國(guó)網(wǎng)將加快實(shí)施電采暖、港口岸電、北方地區(qū)風(fēng)電供暖等措施，進(jìn)一步推動(dòng)電能替代，通過(guò)推進(jìn)新能源企業(yè)與自備電廠發(fā)電權(quán)置換等措施拓展新能源消納市場(chǎng)。此外，該公司還將依托大電網(wǎng)、大市場(chǎng)，發(fā)揮交易市場(chǎng)平臺(tái)作用，打破省間壁壘，鼓勵(lì)新能源企業(yè)積極參與外送，支持西部北部風(fēng)電等清潔能源通過(guò)集中交易、雙邊交易等市場(chǎng)化交易方式實(shí)現(xiàn)跨區(qū)跨省消納，促進(jìn)風(fēng)電等新能源在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化配置。
通過(guò)以上措施，國(guó)網(wǎng)旨在實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是：“力爭(zhēng)2017-2018年，棄風(fēng)棄光矛盾得到有效緩解，到2020年，根本解決新能源消納問(wèn)題，棄風(fēng)棄光率控制在5%以?xún)?nèi)?！?
