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風電場緣何棄風?

時間:2011-08-08

來源:網絡轉載

導語:2011年3月以來,因電煤告急等原因,華東、華南多個省份出現“電荒”,造成拉閘限電。而在距北京數百公里的內蒙古各大風電場,大量的風力發電機卻停止運轉。

      2011年3月以來,因電煤告急等原因,華東、華南多個省份出現“電荒”,造成拉閘限電。而在距北京數百公里的內蒙古各大風電場,大量的風力發電機卻停止運轉。

  任憑狂風呼嘯去

  “情況最糟糕的時候,上百臺風機都停了,只留下一兩臺運轉,以保證風場自身用電。”華電集團輝騰錫勒風電場安全生產部部長梁振飛向記者反映。

  輝騰錫勒風電場發出的風電,要統一輸送給蒙西電網,然后再通過蒙西電網銷售出去。“由于蒙西電網送出通道不暢,春天夜晚蒙西電網風電出力僅能保證50萬千瓦,棄風最高達290萬千瓦。”內蒙古電力(集團)有限責任公司總經理張福生無奈地說。

  而這一局面至今尚未改觀。

  6月13日,國家能源局召開新聞通氣會,就2011年電力煤炭供需形勢發布迎峰度夏電力供需形勢及保障措施。會議傳出的消息稱,今年夏季,華北、華東、華南電力平衡偏緊,高峰時段存在限電的可能。

  “如果不能從根本上解決電力送出難題,內蒙古電網無論春夏秋冬,都會出現大范圍限制風電出力的情況。”張福生說。

  一方是無電可用,另一方是大量棄電。在范圍并不大的地理空間,出現了讓人并不愿意看到的電力供需之間、新舊能源之間以及不同體制之間的矛盾與沖撞。

  進入新世紀以來,特別是2005年以來,我國風電發展加速,連續4年翻番,風電裝機發展速度之快令世人矚目。截至2010年底,全國風電吊裝容量達到4025萬千瓦,建設容量達到3580萬千瓦,并網容量達到2956萬千瓦,是2005年的32倍,“十一五”期間年均增速接近100%。中國已成為全球風電裝機容量增長速度最快、新增裝機容量最多的國家。

  目前,中國已建成多個連片開發、規模達到數百萬千瓦的風電基地。其中,蒙西、蒙東、冀北和遼寧4個電網的風電并網容量均超過300萬千瓦;吉林、黑龍江、甘肅、山東、江蘇和新疆6個電網的風電并網容量均超過100萬千瓦,基本形成八大風電基地規模化開發的格局。

  與此同時,一些風電發展較快的地區風電并網的問題凸現,部分風電場由于限制出力而棄風的現象頻頻發生。中國的風電為什么要棄風?

  棄風在國際上是普遍現象

  記者采訪了國網能源研究院新能源與統計研究所高級工程師王乾坤。他向記者介紹,所謂棄風,是指在風電發展初期,風機處于正常情況下,由于當地電網接納能力不足、風電場建設工期不匹配和風電不穩定等自身特點,導致風電場風機暫停發電的現象。

  他認為,近年來國內經常組織去國外考察風電,學習國外發展風電的經驗。但很少有人關注國外風電場限電和棄風的問題。作為一種新能源,風電發展的最終目標是提高風電利用比例。但是,棄風卻是國際上風電發展過程中一種普遍現象。所以,必須正確和科學的認識棄風,最終才能減少棄風,最大限度提高風電利用比例。

  世界風電大國的風電場為什么要棄風,適度棄風是否有其必然性和合理性?

  2009年底,美國能源部下屬的國家可再生能源實驗室發布一份名為《風電棄風案例研究》的調查報告。根據該調查報告,除中國外,目前風電累計裝機容量排前三位的國家(美國、德國、西班牙),風電發電量占本國電能消費總量的比例排前三位世界的國家(丹麥、西班牙、德國),均存在不同程度的棄風。而且,在美國、德國的一些地區,棄風是風電并網的前提,棄風的相關條款必須納入并網協議或購電合同。

  王乾坤認為,棄風現象在風電大國普遍存在,表明棄風具有普遍性的客觀原因。從全球范圍來看,共同的原因有三個。

  一是由于近年來風電發展速度過快,許多地區電網建設跟不上風電發展的步伐。近10年,世界風電裝機年均增長31.8%,成為全球最具吸引力的新能源技術,電網作為傳統產業,投資吸引力遠不敵風電。

  二是建設工期不匹配。風電項目建設周期短,通常首臺機組建設周期僅為6個月,全部建成需要1年左右;電網工程建設周期長,輸電線路需要跨地區,協調工作難度大。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,建設周期更長。

  三是風電出力特性不同于常規電源。一方面,風電出力具有隨機性、波動性的特點,造成風功率預測精度較低,風電達到一定規模后,如果不提高系統備用水平,調度運行很難做到不棄風;另一方面風電多具有反調峰特性,夜晚用電負荷處于低谷時段,風電發電出力往往較大,即使常規電源降出力,當風電規模達到一定程度(大于低谷用電負荷),也難免出現限電棄風。


  中國風電總體利用水平與美國相當

  王乾坤向記者介紹,國際上多采用風電比例(又稱風電穿透率)來反映風電利用水平。計算風電比例一般采用兩種方法:一是風電發電量占本地區全部用電量的比例;二是風電發電出力占負荷的比例。目前國際上通常采用第一種方法反映風電利用水平。

  從用電量的取值來看,國際上無全社會用電量這一統計口徑,一般采用凈用電量(不含發電廠自用電);中國多采用全社會用電量(含發電廠自用電,大于凈用電量),采用全社會用電量,計算值一般小于采用凈用電量計算值。

  從風電裝機容量來看,全球風電裝機規模最大的國家依次為美國、中國、德國、西班牙,風電裝機規模均超過2000萬千瓦。2007年以來,丹麥風電發電量占本地區用電量的比重達到20%,成為全球風電利用水平最高的國家。中國與美國電力裝機規模相近(10億千瓦左右),各地區風能資源分布差異較大,且中國和美國都沒有形成全國統一的電網。德國、西班牙、丹麥電力規模相對較小,德國發電裝機容量接近1.5億千瓦,西班牙發電裝機容量1.03億千瓦,丹麥發電裝機容量不足1500萬千瓦。

  一、從全國范圍風電發電量占用電量進行比較。截至2009年底,美國風電裝機容量達到3516萬千瓦,風電發電量占用電量的比例為1.87%。截至2010年底,中國風電裝機容量達到2956萬千瓦,風電發電量占全社會用電量的比例為1.20%,占凈用電量的比例為1.28%。因此,從國家層面來看,中國風電總體利用水平與美國相當。

  二、從區域電網的規模的進行比較。截至2009年底,德國風電裝機容量達到2578萬千瓦,風電發電量占全國用電量的比例為6.7%;截至2010年底,西班牙風電裝機容量達到1996萬千瓦,風電發電量占全國用電量的達到16.0%;截至2010年底,中國東北電網風電裝機容量達到1058萬千瓦,風電發電量占全社會用電量的比例為5.2%,占凈用電量的比例為6.0%。因此,從區域電網層面比較,西班牙風電利用水平較高,達到16%,中國東北風電利用水平與德國相當,為6%~7%。

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