問題:大規(guī)模風電難消納
風電作為清潔、無污染、可再生的能源,十余年來一直是國家大力發(fā)展的對象,被認為是最容易規(guī)模化應用的新能源。
從上個世紀90年代初就開始呼吁發(fā)展風電的嚴陸光,非常欣喜于當下風電的良好發(fā)展勢頭,認為風能在未來替代化石能源上將大有可為。但與此同時,基于對現(xiàn)狀的觀察,他也冷靜地表達了一定程度的擔憂:國外一般以小型風電場為主,容量通常在10萬千瓦左右,而國內(nèi)經(jīng)常見到百萬千瓦及以上的大型風電場,這會不會影響風電的順利并網(wǎng)?
此外,最近6年間,我國風電裝機占全部發(fā)電裝機的比例從不足1%提高到5.3%。這一比例與美國大致相當,但在局部地區(qū),風電所占比例遠遠大于這個數(shù)字,比如目前東北地區(qū)風電占總裝機的比例已達30%。
“國際上通常的看法是風電在電網(wǎng)中的占比不能太大,否則既不利于調峰,也不利于消納!眹狸懝庹f,“如果因為消納問題出現(xiàn)大規(guī)模的棄風現(xiàn)象,發(fā)展風電的效益就會受到很大影響!
在嚴陸光看來,我國風電發(fā)展與電網(wǎng)發(fā)展、市場消納能力并沒有實現(xiàn)有效銜接。“當風電規(guī)模小的時候,自由發(fā)展對電網(wǎng)影響并不大,可一旦規(guī)模大了,不但調峰上存在壓力,而且靠關;痣姍C組保證風電消納的做法既不科學也不經(jīng)濟。”
據(jù)統(tǒng)計,近年來,國內(nèi)風電增長速度大大高于負荷增長和需求增長速度!笆晃濉逼陂g,風電并網(wǎng)裝機年均增長86%,“十二五”以來年均增長仍高達30%,而市場消納能力卻遠遠滯后。如此一來,棄風情況難以避免。
以吉林省為例,2012年,吉林省風電裝機達到330萬千瓦,比2010年增加110萬千瓦,省內(nèi)風電消納能力為140萬千瓦,比2010年僅提高20萬千瓦,風電裝機達到省內(nèi)消納能力的2.4倍,導致棄風嚴重。
面對大規(guī)模風電消納這一世界性難題,亟須探索出切實可行的路徑和方案,以有效解決棄風困擾,提升風電發(fā)展的經(jīng)濟性。
建議:統(tǒng)一協(xié)調電網(wǎng)電源規(guī)劃
電網(wǎng)調度專業(yè)出身的嚴陸光深知大規(guī)模風電調度之難!帮L一會兒來,一會兒不來,輸出功率和電壓都極不穩(wěn)定,而電網(wǎng)和客戶端所需要的電壓必須是穩(wěn)定可靠的!
按照嚴陸光的觀點,目前風電由各地自行發(fā)展的模式是不可取的,這樣既不知道風電場建成之后配套電網(wǎng)建設情況究竟如何、能不能及時并網(wǎng),又不了解市場需求,能不能實現(xiàn)完全消納、將會在哪里消納。而以電網(wǎng)為主,統(tǒng)一協(xié)調各種類型的電源規(guī)劃,在風電場建成之前就規(guī)劃好如何并網(wǎng)、如何消納,這樣不僅能緩解電網(wǎng)調峰壓力,還能有效提升風電發(fā)展效益,大大降低棄風比例。
另外,我國風能資源主要分布在“三北”地區(qū),而這些地方目前的電力需求有限,如果不能實現(xiàn)大容量電力送出,使風電在全國范圍內(nèi)進行調配,這些地方已經(jīng)建成和正在建設的風電場在較長時間里都將面臨巨大的棄風壓力!凹热晃覈茉促Y源分布的格局不會改變,大規(guī)模輸電也就勢在必行!眹狸懝庹f。
從全球范圍看,不可再生的化石能源總會有耗竭的一天,以風電為代表的可再生能源大規(guī)模發(fā)展是必然趨勢。深入研究大規(guī)模風電并網(wǎng)技術并積累相關數(shù)據(jù),無疑將有助于我國在未來的能源應用領域占據(jù)領先地位!帮L力發(fā)電比光伏發(fā)電更不確定,要想摸清風力發(fā)電的規(guī)律,各地還得根據(jù)實際情況積累數(shù)據(jù)。”嚴陸光說,“我覺得只要基于一定的數(shù)據(jù),預測風電的規(guī)律是可能的!
提及風電并網(wǎng)之難及目前很多地方用火電來為風電調峰的現(xiàn)狀,嚴陸光提到了智能電網(wǎng)。他說,過去調度部門調控的主要是發(fā)電側負荷,且電源相對穩(wěn)定、波動性較;現(xiàn)在發(fā)展智能電網(wǎng)要求不僅能調控發(fā)電側,還要能調控用電側。在風電、光伏發(fā)電等波動性較大的電源更多接入后,用電側配合發(fā)電側進行負荷變動,將更有利于送端和受端的平衡,發(fā)揮發(fā)電設備和電網(wǎng)的最大效益。
“目前中國基于大型風電場、大電網(wǎng)出現(xiàn)的并網(wǎng)和消納難題是世界上其他國家從來不曾遇到過的,但并非不可解決!眹狸懝饪偨Y道,“而解決的關鍵是要靠以電網(wǎng)為主來提前規(guī)劃風電建設,其他的一切都要基于這個前提。”