刚刚公布的《可再生能源发展“十二五”规划》显示,到2015年,可再生能源在能源消费中的比重达到9.5%以上。但较之前的讨论稿,规划提高了可再生能源的发展目标,比如并网运行的风电装机容量达到1亿千瓦,太阳能发电由1500万千瓦提高到2100万千瓦。
“一方面国家规划增加了可再生能源的消费比重;另一方面由于规划不协调,影响了可再生能源的消纳能力。”国家电监会研究室一位不愿具名的研究员向中国经济时报记者表示。
国家电网副总经理舒印彪8月15日接受本报记者采访时表示,截至目前,我国并网风电达到5258万千瓦。其中,国家电网调度范围达到5026万千瓦,六年年均增速87%;2011年风电发电量706亿千瓦时,年均增速96%。
“我国已取代美国成为世界第一风电大国,国家电网成为全球风电规模最大、发展最快的电网,大电网运行大风电的能力处于世界领先水平。”舒印彪话锋一转,“在风电迅猛发展的几年里,电网处于风电发展的关键环节,也始终是各种矛盾的焦点。”
系统性成因影响风电消纳
对于可再生能源的消纳问题,电监会近日发布的《重点区域风电消纳监管报告》分析,规划不协调成为影响风电消纳重要因素。根据电监会对东北、华北和西北(“三北”地区)的调查,部分地区风电开发、规划建设时序不断调整,风电项目规模和进度远超规划,使得电网规划无法统筹考虑风电送出。同时,部分地区核准风电项目时,重接入、轻消纳且消纳方向不明确。
而舒印彪认为,影响我国风电消纳的制约因素主要有:电源结构单一,系统调峰能力不足;风能资源与负荷中心呈逆向分布,跨区输送能力不足。
我国风电分布集中的“三北”地区电源结构都是以火电为主,火电装机占比达到81%,东北、华北、西北火电装机占比分别达到77%、91%、65%,且多为供热机组,既没有快速跟踪负荷的气电,又缺少可以灵活调峰调频的抽水蓄能电站,冬天供热期系统调峰尤为困难。而在风电发展较快的欧美国家,如西班牙燃油燃气及抽水蓄能等灵活调节电源比例高达34%,是风电的1.7倍,美国灵活调节电源比例达到47%,是风电的13倍。
我国风能资源主要集中在“三北”地区,而负荷中心主要分布在中东部地区。目前,内蒙东部、内蒙西部、甘肃酒泉、河北北部4个地区风电装机占比分别达到22%、21%、20%、26%,与德国17%、西班牙21%的水平相当;今年蒙东、蒙西、甘肃风电日发电量占用电量的比例最高分别达到72%、28%、26%,超过西班牙等欧美国家水平。
近年来,当地风电开发规模大与系统消纳能力小的矛盾越来越突出,受跨区输送通道建设滞后影响,进一步发展风电面临消纳空间不足的挑战。从全国看,风电占电源装机的比重只有5%,中东部地区调峰资源较为丰富,消纳风电的市场潜力未充分发挥。
“目前的关键问题是大区之间的联系还很薄弱,还没有形成全国统一的大市场和与之相适应的全国联网能力,难以适应下一步风电大规模发展和在更大范围优化配置的需要。”舒印彪说。
多措并举解消纳难题
在风电迅猛发展的形势下,国家电网针对风电场与电网协调配合的核心技术和关键问题,研究制订了一系列标准和规范,加强新能源调度支撑体系建设,推动风电与电网协调发展。及时颁布《风电场电气系统典型设计》、《风电场接入电网技术规定》、《风电调度运行管理规范》,有效解决了风电场建设没有规范、接入电网没有标准等问题。加快风电并网工程建设,累计投资458亿元,建成风电并网线路2.53万公里,保障核准的风电项目全部及时并网。
据本报记者了解,风电发展初期,风机技术标准缺失,制造门槛低、厂商品牌众多,2009年以前生产的风机普遍不符合电网安全稳定运行的要求,不具备低电压穿越等基本功能。国家电网新闻发言人张正陵对本报记者表示,在国家和行业标准相对滞后的情况下,国家电网加快标准体系建设,编制修订了22项企业标准。近年来持续加大科技创新,累计投入40亿元,开展257项科研项目,建成国家风光储输示范工程和国家风电技术与检测研究中心,掌握了先进的新能源发电与送出联合调控技术,促进风机制造技术不断升级。
前述电监会研究员对本报记者袒露担忧:“虽然国家在风电等可再生能源消纳等方面做了大量工作,但是消纳问题仍是悬在可再生能源头顶的达摩斯之剑。”
政策打通消纳瓶颈
“进一步加强风电电源、电网统一规划,要根据能源发展的总体规划,结合区域资源情况,综合考虑区域电网消纳风电能力、负荷特性、电网及其他电源规划,制定统一的风电规划。”能源问题专家、新华都商学院副院长林伯强在接受本报记者采访时建议,加快调峰电源建设,提高系统运行灵活性;加快跨区输电通道建设,扩大新能源消纳范围;完善配套政策,保障风电快速可持续发展。
鼓励现有常规火电机组开展技术改造,深度挖掘火电机组调峰能力。加快快速调节电源建设,统筹新能源发展与其他电源发展,建设抽水蓄能电站等快速调节电源。研究压缩空气蓄能、电化学储能等大规模蓄能技术及应用,探索提高需求侧负荷率水平。
目前,现有大电网配置和消纳风电的潜力已经得到充分发挥。面对“十二五”风电规划目标,迫切需要加快建设一批跨区电网项目,避免大风电基地建成后出现严重的弃风问题。
张正陵对本报记者表示,建议尽快核准锡盟—南京特高压交流工程,实现内蒙能源基地风火打捆外送;尽快同意蒙西—长沙、张北—武汉等特高压交流工程,哈密北—重庆、酒泉—湖南、呼盟—山东等特高压直流工程开展前期工作,促进内蒙、新疆、甘肃、冀北等千万千瓦级风电基地的开发和外送。
林伯强强调,应尽快出台风电基地配套跨省区消纳的电价机制,适当提高风电接网费用的补贴标准,对于大型风电基地送出工程,单独核定输电价格。建立健全用户侧峰谷电价政策,完善现行辅助服务管理办法,明确常规电源为新能源提供辅助服务的补偿标准。完善抽水蓄能电站电价政策,建立抽水蓄能电站合理的投资回收机制。