8月19日上午，華北電力調(diào)控分中心，工作忙碌如常。當(dāng)天凌晨，根據(jù)申請，華北電網(wǎng)接納內(nèi)蒙古電網(wǎng)風(fēng)電33萬千瓦。眼下是“小風(fēng)期”，風(fēng)電發(fā)電負(fù)荷總體小于冬春季節(jié)，但調(diào)度壓力依然不小。
計劃處處長張濤說，與過去相比，風(fēng)電的規(guī)?；尤虢o電網(wǎng)調(diào)度帶來了新的“季節(jié)性”特點：夏季峰谷差大，低谷時段調(diào)峰困難；到了冬季，風(fēng)電出力大，可火電供熱機組多，調(diào)峰空間就壓縮了。
國家電網(wǎng)公司一直高度重視內(nèi)蒙古地區(qū)風(fēng)電消納。按照國家電網(wǎng)公司的要求，華北分部加強調(diào)度信息溝通，通過加大火電機組調(diào)峰力度、充分使用抽水蓄能機組等手段，科學(xué)安排電網(wǎng)運行方式，增加內(nèi)蒙古電網(wǎng)低谷東送潮流。
精心安排協(xié)調(diào)促進風(fēng)電消納
今年上半年，蒙西電網(wǎng)風(fēng)電發(fā)電量出現(xiàn)新高。那天是4月26日，風(fēng)電發(fā)電量占到蒙西并網(wǎng)發(fā)電總量的28%。
4月25日22時45分，張圣楠已經(jīng)開始與前一值的同事交接班。作為主值，按習(xí)慣，他的第一件事就是“看看今天有多少下旋備”，綜合考慮當(dāng)晚用電負(fù)荷預(yù)測、火電機組出力最低能壓到多少、抽水蓄能電站根據(jù)水位能空出多大容量等，計算可調(diào)峰的最大能力。
23時20分，交班沒多久，內(nèi)蒙古調(diào)度提出了接收100萬千瓦風(fēng)電的申請。“交班時經(jīng)過計算，心里基本有底了。”張圣楠回憶說。協(xié)調(diào)安排馬上開始，此后2分鐘、8分鐘，北京、天津電力調(diào)度通信中心分別接到通知：火電機組降至最低出力。經(jīng)協(xié)調(diào)，北京三河電廠，張家口地區(qū)的熱電廠、沙嶺子電廠三家電廠先后停開30萬千瓦機組一臺，包括追加的這90萬千瓦停機容量在內(nèi)，當(dāng)天停備總?cè)萘窟_到400萬千瓦；同時，十三陵、潘家口兩個抽水蓄能電站各安排兩臺機組轉(zhuǎn)發(fā)電為抽水，騰出調(diào)峰容量共58萬千瓦。
直到26日早晨，用電負(fù)荷開始回升時，天津、北京地區(qū)減少的發(fā)電出力才開始逐漸恢復(fù)。白天，京津唐依然多接納內(nèi)蒙古風(fēng)電98.75萬千瓦。這天，內(nèi)蒙古風(fēng)電發(fā)電總量是1.11億千瓦時，京津唐電網(wǎng)消納了0.37億千瓦時，基本上占三分之一。
“每年春節(jié)過后到四五月份是‘大風(fēng)期’，蒙西風(fēng)電每天在80萬到100萬千瓦之間。”華北電力調(diào)控分中心調(diào)度科科長羅亞洲說，華北地區(qū)本身也有近2000萬千瓦的風(fēng)電機組。從春節(jié)過后恢復(fù)生產(chǎn)開始，直到4月中旬，調(diào)峰壓力相當(dāng)大。到4月15日前后，內(nèi)蒙古地區(qū)結(jié)束供熱，自身的調(diào)峰壓力減小，接納風(fēng)電的壓力會稍有緩解。
風(fēng)電場是“看天吃飯”的，即便有年度性的大風(fēng)、小風(fēng)期，短時間的來風(fēng)情況仍然是間歇性的，大小隨機。國家電網(wǎng)公司建設(shè)了數(shù)值天氣預(yù)報機制，并在包括華北的相關(guān)調(diào)度機構(gòu)都建立了風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)。張濤說，預(yù)測準(zhǔn)確度達到85%，高于國際標(biāo)準(zhǔn)的80%，預(yù)測情況可以給日前方式安排提供重要的參考，“日前計劃之外，在實際運行中只要有空間，調(diào)度員還會積極協(xié)調(diào)接納。”
風(fēng)電出力往往在用電高峰時很小，后半夜低谷期反而大，需要其他電源調(diào)節(jié)。
在消納蒙西風(fēng)電上，京津唐電網(wǎng)發(fā)揮了重要作用。刨去風(fēng)電裝機，華北地區(qū)98%的發(fā)電機組是火電，也是調(diào)峰主力。京津唐電網(wǎng)的火電機組常規(guī)調(diào)峰能力，標(biāo)準(zhǔn)是最高的，全部能達到壓減50%出力的水平，如果為了保障電網(wǎng)安全需要深調(diào)峰，可達到壓減40%。當(dāng)然，調(diào)度員必須充分考慮電網(wǎng)安全和火電機組損耗、維護壓力和成本等，盡量避免這樣極端的情況。
每天，兩邊的調(diào)度人員都保持溝通。華北網(wǎng)調(diào)人員在安排網(wǎng)內(nèi)機組運行方式之余，還會逐臺分析內(nèi)蒙古火電機組的開機方式，提供指導(dǎo)。特別是冬季供熱期，供熱機組的調(diào)峰能力只能壓到80%，華北調(diào)控分中心應(yīng)用熱電監(jiān)測系統(tǒng)，實時掌握供熱信息，仔細(xì)核對機組出力下限，在滿足供熱的基礎(chǔ)上盡力騰出低谷調(diào)峰空間。
另一個調(diào)峰利器是抽水蓄能電站。北京十三陵電站有4臺20萬千瓦抽水蓄能機組，一般使用兩到三臺，即40萬～60萬千瓦容量。離京津均不遠的唐山潘家口電站，還有3臺9萬千瓦機組可供使用。
加強規(guī)劃讓大風(fēng)電融入大電網(wǎng)
蒙西是我國規(guī)劃建設(shè)的8個千萬千瓦級風(fēng)電基地之一。2011年，內(nèi)蒙古電網(wǎng)風(fēng)電并網(wǎng)裝機約860萬千瓦。而2005年年底，內(nèi)蒙古自治區(qū)所有風(fēng)電裝機才17萬千瓦。在國家政策驅(qū)動下，提速始于2006年，近幾年風(fēng)電裝機容量增長尤其迅猛。
與此對應(yīng)，內(nèi)蒙古東送電力，10年前是160萬千瓦，5年前是185萬千瓦。2009年開始，華北電網(wǎng)增加了對內(nèi)蒙古風(fēng)電的消納。內(nèi)蒙古電力輸入京津唐電網(wǎng)，原有一條500千伏豐（鎮(zhèn)）萬（全）/順義雙回線路。2008年5月，第二通道500千伏汗海—沽源—太平雙回線路投產(chǎn)，內(nèi)蒙古電力東送由220萬千瓦增至400萬千瓦。如今的395萬千瓦基本是滿送，其中風(fēng)電電力最大曾達到130萬千瓦左右。
國家電監(jiān)會前不久發(fā)布的《重點區(qū)域風(fēng)電消納監(jiān)管報告》提到，國家電網(wǎng)公司組織開展風(fēng)電出力特性、風(fēng)電消納能力研究，完成8個千萬千瓦級風(fēng)電基地輸電規(guī)劃，積極推進大型風(fēng)電基地送出工程和相應(yīng)跨區(qū)跨省工程前期工作。
國家電網(wǎng)公司一直在堅持科學(xué)規(guī)劃，積極推動風(fēng)電并網(wǎng)和送出，總體思路是“大風(fēng)電融入大電網(wǎng)”，加快建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)，在全國范圍內(nèi)統(tǒng)籌消納“三北”地區(qū)的風(fēng)電，主要消納方向為“三華”地區(qū)，推動風(fēng)電“西電東送”“北電南送”，促進風(fēng)電科學(xué)開發(fā)利用。到今年6月底，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域風(fēng)電并網(wǎng)裝機容量突破5000萬千瓦，達到5026萬千瓦，同比增長33.5%。2006年到2011年，國家電網(wǎng)轄區(qū)風(fēng)電裝機容量年均增長87.4%，成為全球風(fēng)電接入規(guī)模最大、增長速度最快的電網(wǎng)。
大規(guī)模、高速度，是因為有并網(wǎng)工程和科技進步的堅強支撐。國家電網(wǎng)公司累計投資458億元，建成并網(wǎng)線路2.53萬千米，新建風(fēng)電送出專用匯集變電站25座、變電容量423萬千伏安。同時，國家電網(wǎng)公司開發(fā)應(yīng)用了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電控制、調(diào)度、預(yù)測系統(tǒng)，制定了風(fēng)電接入、運行管理、控制、預(yù)測等方面的全套標(biāo)準(zhǔn)，參與風(fēng)電國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制，建成了具有世界先進水平的國家大型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心。
但《重點區(qū)域風(fēng)電消納監(jiān)管報告》也分析提出，部分地區(qū)風(fēng)電項目規(guī)模和進度不斷調(diào)整，使電網(wǎng)規(guī)劃無法統(tǒng)籌考慮風(fēng)電送出；核準(zhǔn)風(fēng)電項目時重接入、輕消納，且消納方向不明確；風(fēng)電項目建設(shè)周期短，配套送出工程建設(shè)周期長，輸送通道能力不足等，影響風(fēng)電消納，導(dǎo)致棄風(fēng)。建議結(jié)合區(qū)域資源情況“進一步加強風(fēng)電電源、電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃”，促進風(fēng)電項目與電網(wǎng)工程同步規(guī)劃、同步核準(zhǔn)、同步投產(chǎn)。
“十二五”期間，國家電網(wǎng)公司規(guī)劃的特高壓電網(wǎng)工程中，在包頭、烏蘭察布和錫盟三個地區(qū)分別匯集，通過4個特高壓交流通道和2回特高壓直流工程送入“三華”電網(wǎng)負(fù)荷中心，正是充分考慮了蒙西風(fēng)電送出的需求。
