风电作为一种绿色的可再生能源,其能否健康、有序的发展关系实现全面建设小康社会的宏伟目标,体现了如何在开发、利用自然的过程中实现人与自然的和谐相处。
按政府有关部门建设东北“风电三峡”的规划思路,东北电网秉承“科学发展,合理布局”的理念,在未来几年内,将陆续建成赤峰、通辽、白城等多个百万千瓦级风电基地。
目前,东北电网公司正深入贯彻落实科学发展观,加大研究当前风电大规模发展带来的诸多难题,以最大限度接纳风电上网,推动风电持续健康发展,促进东北电网安全稳定运行。
东北地区风电发展迅速
近年来,东北地区风力发电发展迅速。2004年底至2008年底四年间,东北电网风电装机容量分别为24万千瓦、34万千瓦、85万千瓦、137万千瓦、298.3万千瓦。2008年,东北电网全网总发电量2831.37亿千瓦时,比同期增长7.44%,全网风电发电量49.12亿千瓦时,比同期增加146.02%,约占总发电量1.73%。
截至今年1月底,东北电网全网已签订并网调度协议的风电容量549万千瓦,实际已投运容量339万千瓦。目前,风电并网运行容量已接近电网最大发电容量的10%。据预计,2009年底全网风电容量将达到754万千瓦。
根据国家“十一五”规划纲要战略部署,东北老工业基地作为特殊区域,应发挥带动全国经济社会发展的重要作用,成为我国参与经济全球化的主体区域,而风电的健康、有序发展将为全面建设小康社会宏伟目标发挥重要作用。
东北地区面积广大,风能资源丰富,风电可开发条件较好,风力发电潜力巨大,整个东北地区可开发风电潜能超过30000兆瓦。位于内蒙古自治区东部的通辽市和赤峰市,受蒙古冷高压和频繁高原气旋,以及东亚海陆季风和蒙古高原季风影响,风能资源均较为丰富。
风电作为一种可再生能源,对保护生态平衡、减少环境污染、节约矿物能源、缓解供用电矛盾以及为贫困落后地区增加税收具有明显作用。大力发展风电,是调整能源结构、转变经济增长方式、缓解能源供需矛盾的重要战略举措。
资料显示,截至“十二五”末期,东北电网全网风电投产装机容量合计18179兆瓦,但从目前开展风电项目可研、前期工作情况来看,2015年风电装机容量将远超过目前规划容量,有望达到30000兆瓦。
推动风电持续健康发展
据有关专家介绍,风电具有随机性、间歇性和反调峰等特点,若要保证系统频率在正常范围之内,必须进一步压低火电机组出力。在无法准确进行风电功率预测的情况下,电网中要留有接近风电最大出力的调峰盈余来平衡负荷低谷时风电出力增加的部分。
这种方式在电网中风电接入规模较小时尚可应对,随着风电的大规模开发,特别是千万千瓦级风电基地的投运,低谷调峰时,依靠运行火电机组的调峰盈余克服风电波动的方式将难以适应,同时也给电网的安全稳定运行带来较大的影响。
由于新增电源较多,负荷增长缓慢,今年东北电网电力供应整体面临供大于求的形势。此外,这几年风电机组制造的发展大大落后于风电开发速度,市场需求与供给之间存在巨大反差,导致机械制造业向风电倾斜,产能资源大量流入机组制造,造成过热局面。
受宏观经济形势影响,2008年9月以来,东北地区用电量减少,用电最大负荷出现下降趋势。经分析,东北电网将呈现出以下特点:电源仍然维持增长势头,而负荷增速放缓,最小开机方式安排难度加大,随着经济发展,峰谷差将呈现增大趋势;在电源增长中,热电机组比例增大,更显调峰能力不足;风电继续高速发展,但风电场技术装备水平没有明显提高。
3月19日,东北电网公司专门组织研讨东北电网风电发展有关问题,要求从节能减排和国家能源产业政策出发,贯彻落实科学发展观,大力支持风电进一步发展,为风电发展提供服务,促进东北区域内风电健康协调可持续发展,保证东北电网安全稳定经济运行。
按照国家电网公司《开展深入学习实践科学发展观活动实施意见》的要求,结合东北风电发展趋势,东北电网公司日前进行了加强风电运行管理专题调研,并决定从五个方面入手,最大限度接纳风电上网:一是协调做好风电发展规划,二是制定技术标准和运行管理规定,三是研究在风电场装设风力发电预测预报系统和发电出力调控系统,四是综合运用管理措施,五是解决入网后的电量消纳和电价问题。
最大限度接纳风电上网
从科研部门研究结果看,东北电网2010年风电最多接纳920万千瓦,而规划投产装机容量将达到1320万千瓦。2010年末,东北电网预计总装机容量约9000万千瓦,最大负荷约4200万千瓦。
据了解,影响电网风电接纳能力的因素很多,根据已投运的风电场的运行情况以及风电场接入对电网的影响分析,目前电网接纳风电能力的限制因素主要包括:电网的负荷特性、机组的调峰能力、风电场的无功配置及电网接入点电压支撑能力、风电场接入对电网电能质量影响、风电场功率预测精度及风机制造水平、电网的消纳能力等。
在当前经济环境窘迫的条件下,东北电网公司仍加大电网建设力度,以便扭转电网建设滞后于电源建设的被动局面。同时,网架的进一步加强可以增强电网接纳风电等可再生能源的能力,为东北及蒙东地区下一个经济繁荣阶段的可持续电力能源发展提供坚实的物质基础与保证。今年,东北电网计划新建500千伏线路3326.7千米,新增500千伏变电站14座;新建投产220千伏线路5579.9千米,新投入220千伏变电站76座。
为积极解决风电波动性大及不可控的问题,东北电网已立多项相关科研项目,研究如何解决风能资源随自然气候波动较大及风力发电机出力无法控制的问题。
由于抽水蓄能电站可增强电网的调峰调频能力,为电网更多接纳风电提供基础条件,东北电网公司为此加快抽水蓄能电站的规划建设工作,规划“十二五”、“十三五”新增投产抽水蓄能电站规模将分别达到1200兆瓦和1400兆瓦。
同时,东北电网公司组织编制了“东北电网风力发电场并网运行调度管理规定”、“赤峰地区风电运行出力调整原则”等管理规定,并正在全力编制“东北电网风电场接入系统导则”和“东北电网风电场运行管理导则”。通过以上各项相关条例、规定的实施,可规范风机入网标准,便于电网调度、管理,从而增强电网接纳风电的能力。
另外,东北电网公司还组织相关设计、科研部门对大规模风电场集中送出技术进行研究,此项技术将对东北电网大规模风电送出系统的安全、稳定运行将起到技术支撑作用。