我國已經成為風電裝機容量位列世界第一的風電大國。但在風電場大規模建設的同時,由于本地消納能力不足、輸送通道有限,風電消納并不盡如人意,“棄風限電”成為風電發展的頑癥。近年來,經過多方積極努力,風電消納情況正在好轉
案例
風電供暖
冬季消納的 有效途徑
隨著吉林省風電裝機容量的快速增長以及在電網中所占比重的不斷提高,大規模風電的外送、調峰困難等共性問題日漸突出,特別是在風能豐富的冬季,“保熱調峰”導致大量的風電場棄風停機。因此,季節性調峰及外送困難和就地消納能力不強已成為嚴重制約吉林省風電產業快速健康發展的最大障礙之一。為解決上述問題,大唐洮南熱力站作為首個國家風電消納示范項目、吉林省清潔供暖示范工程,于2011年8月開始施工建設,僅用3個月時間,實現投產供熱。
據悉,該項目歷經兩個采暖期間,2011至2012年采暖期初投入商業化運營。經受住了罕見低溫嚴寒天氣的考驗,保障了節日期間的供熱安全,實現了長周期滿負荷運行。該熱力站設計采用大功率高溫承壓蓄熱式電鍋爐,在“棄風”時段全功率運行的工況,將電能轉換為熱能儲存使用,不僅減少環境污染,還可以發揮在用電負荷側具有明顯的“削峰填谷”作用。針對風電間歇性和反調峰性,其夜間工作增加電網負荷低谷段用電量,促進風電與電網的友好性。
據測算,一個采暖期可就地消納棄風2700萬千瓦時,同比節約標煤8000噸,減排二氧化碳35000噸。在2013年的采暖季,截至2013年2月28日,洮南熱力站累計提供清潔熱能7.7791萬吉焦,節約標煤8814噸,減排二氧化碳38562噸。洮南熱力站的實踐表明,其采用的棄風供暖技術及運營方式可行;系統運行穩定可靠,運行方式調整靈活;熱量輸出調整響應速度快,適應氣候變化能力強,供熱效果好;儲能效果明顯,風電消納穩定可靠。
但是在運營中,風電供暖也存在一些問題。這主要表現在電價政策上。國家有關文件明確,風電供熱的基本方式為:風電企業按對應的供熱設施總用電量,低價向電網企業出售這部分電量,電網企業收取合理的輸電費用(含國家各種稅費)后,將這部分電量轉供給供熱單位。風電企業低價提供的供熱電量按當地風電電價補貼標準享受國家可再生能源發展基金的補貼。由于示范項目采用過渡方式,即由風電企業建立熱力站,使用電力生產熱量供應給供熱單位。熱力站按照大工業用電電價購買生產用電。如果單算熱力站的投資與收益,項目存在虧損。
有關專家認為,風電供暖是目前新探索出來解決風電消納的有效途徑之一,市場化將是其可行與必行的趨勢。建議繼續出臺相關配套措施,調動各方積極性,保障利益相關方的共贏;積極吸納社會資金,形成投資主體多元化。
今年風電利用形勢總體較好
“今年風電利用形勢總體較好。”國家電網公司新聞發言人、發展策劃部副主任張正陵日前接受采訪時介紹說。
據了解,今年風電并網裝機容量總體保持平穩增長。今年前3季度,風電并網裝機容量保持平穩增長,國家電網調度范圍內風電新增容量790萬千瓦。風電利用小時數同比也在增加。由于風況較好、局部電網加強、持續開展風電優化調度等原因,前3季度,國家電網公司調度范圍內風電累計利用小時數1514小時,同比增加130小時。此外,風電運行指標創出新高。內蒙古西、內蒙古東、吉林、甘肅、冀北地區的風電發電量占用電量比例、風電瞬時出力占負荷比例等風電運行指標創歷史新高,與國際先進水平相當。
風電利用的進步來源于風電外送能力的提高。今年以來,我國電網建設加快,風電基地外送風電的能力得到提高。今年建成投產的新疆與西北主網聯網750千伏第二通道工程,使酒泉風電消納能力從260萬千瓦提高到420萬千瓦。目前加快建設的哈密—鄭州±800千伏直流工程,年底投運后還可新增風電送出能力800萬千瓦。
張正陵介紹說,加強風電優先調度,采用靈活技術手段,也較為充分地發揮了電網輸送能力。今年開展的配合風電消納,跨省調用富裕調峰資源取得良好效果。今年以來東北地區實時調整聯絡線計劃達400余次,多省互濟消納風電,全網共因此增加風電上網電量約6億千瓦時左右。而開展風電水電聯合調度,西北地區發揮水電比重大的優勢,開展梯級水電、風電聯合優化調度,提升了河西地區風電消納水平,增發風電電量約5億千瓦時。
此外,挖掘系統調峰能力,充分發揮抽水蓄能電站作用服務風電消納也取得了良好的效果。
加快消納平臺建設
盡管今年風電利用形勢總體較好,但風電消納壓力仍然不小。從局部看,“三北”風電比重已達到20%的較高水平,但從全國看,目前風電占電源裝機的比重只有6%,中東部地區調峰資源較為豐富,消納風電的市場潛力未充分發揮。
“目前的關鍵問題是大區之間的聯系還較薄弱,還沒有形成全國統一的大市場和與之相適應的全國聯網能力。”張正陵說。
我國風能資源豐富的三北地區,遠離負荷中心,電網建設規劃與風電發展不相匹配導致跨區輸電能力不足,成為風電消納難的重要原因。“必須按照‘建設大基地、融入大電網’的發展思路,加強統一規劃,完善配套政策,加快特高壓跨區輸電通道和調峰電源建設,加快‘小餅’變‘大餅’,讓風電在大電網平臺上消納,調節能力也會加強。”張正陵告訴記者,目前所有風電基地的消納解決方案都已經提交,只等盡快發“路條”了。
“另外,解決風電消納問題單靠政府下計劃或者下命令是不行的。還要推動風電消納市場機制的建立,使風電從建設、運營、并網、消費等各個環節都要有積極性。”張正陵說。
加快推進風電清潔供熱
風電開發不僅是用風來發電,更要讓這些電能得到有效利用,才能真正發揮減排效益。國網能源研究院副院長蔣莉萍認為,如果能在“電能替代”中增加風電的利用,其消納還有很大空間。
目前,冬季供暖煤改電的前景引起廣泛關注。冬季供暖季節,同時也是風電消納最困難的時期。“難就難在‘三碰頭’:即風電的大風期、火電的供熱期和三北地區水電的枯水期碰在了一起,增加了風電消納的難度。”張正陵說。為了保證供暖,很多風機被迫停轉棄發,好給煤電供熱機組讓路。一邊是清潔能源被浪費,一邊是燃煤供熱給大氣污染帶來巨大壓力,二者實現互補,將為提高風電就地消納提供有效途徑。
今年3月22日,國家能源局發布《關于做好風電清潔供暖工作的通知》,將在北方具備條件的地區推廣風電清潔供暖技術,力爭用2年至3年時間使風電棄風限電的問題有明顯好轉。6月份,國家能源局正式批復,將吉林白城市列為全國唯一的風電本地消納綜合示范區。
風電清潔供暖一方面可以有效解決風電就地消納難題,另一方面能夠減輕冬季供暖對煤的依賴性,減少小鍋爐煙塵、爐渣排放,有助于改善大氣環境質量。目前,風電清潔供熱試點正在推進過程中。據了解,有關試點運行情況良好,但存在規模較小、運營成本較高等問題。蔣莉萍認為,如果有關政策到位,風電供熱能夠得以在更大范圍推廣,那么風電消納情況還會較大改善。