在剛剛過去的2010年,中國風(fēng)電累積裝機容量達到4182.7萬千瓦,超越美國坐上全球頭把交椅。但同時,中國風(fēng)電的發(fā)電量為500億千瓦時,實現(xiàn)并網(wǎng)容量僅為3107萬千瓦,仍低于美國,位居世界第二。
國家電監(jiān)會于近日發(fā)布的《風(fēng)電、光伏發(fā)電情況監(jiān)管報告》顯示,截至2010年上半年,我國風(fēng)電未并網(wǎng)容量為76.36 萬千瓦,國內(nèi)風(fēng)電場因風(fēng)電無法上網(wǎng)而導(dǎo)致的棄風(fēng)達27.76億千瓦時。
電監(jiān)會報告認(rèn)為,造成這一問題的主要原因在于風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃側(cè)重于資源規(guī)劃,缺乏具體的風(fēng)電送出和風(fēng)電消納方案,大規(guī)模風(fēng)電送出消納的矛盾日益突出。
差別巨大的數(shù)字
中國風(fēng)電裝機容量的連年翻番增長,儼然已經(jīng)成為衡量中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的唯一標(biāo)桿。相比為人們所津津樂道的4000萬千瓦的總裝機容量,3107萬千瓦并網(wǎng)容量這一數(shù)字顯然較為陌生?!皩嶋H上,這種傾向有失偏頗?!眹野l(fā)改委能源研究所副所長李俊峰告訴《科學(xué)時報》。
“千瓦不等于千瓦時,裝機容量不等于實際發(fā)電量。只有當(dāng)電網(wǎng)有效地把電力從風(fēng)機傳遞到終端用戶時,風(fēng)能才有價值?!崩羁》逭J(rèn)為,風(fēng)電裝機容量代表了中國風(fēng)電的“產(chǎn)能”而非“產(chǎn)量”,風(fēng)電并網(wǎng)容量更能說明問題。
電監(jiān)會報告認(rèn)為,造成風(fēng)電并網(wǎng)瓶頸的主要原因在于近年來我國風(fēng)電與電網(wǎng)在規(guī)劃和建設(shè)上的嚴(yán)重脫節(jié)。風(fēng)電發(fā)展的速度超乎所有人的預(yù)期,而電網(wǎng)建設(shè)卻是按照常規(guī)進行,這使得依據(jù)國家風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃進行的電網(wǎng)建設(shè)難以滿足風(fēng)電快速發(fā)展的需求。
風(fēng)力發(fā)電集中在西北部,而用電負(fù)荷集中在東部地區(qū),這決定了風(fēng)電必須走長距離集中輸送的模式。風(fēng)電相比傳統(tǒng)發(fā)電方式,更加依賴于電網(wǎng)整體的消納能力。而目前電網(wǎng)在儲能和補償領(lǐng)域的建設(shè)遠(yuǎn)落后于以風(fēng)電為代表的新能源裝機容量的快速膨脹,從而導(dǎo)致了接入瓶頸問題。
對此李俊峰表示,風(fēng)電并網(wǎng)難首先是因為國家的發(fā)展規(guī)劃落后于實際發(fā)展速度,這大大影響了電網(wǎng)建設(shè),電網(wǎng)建設(shè)的滯后勢必影響風(fēng)電的上網(wǎng)。
“此外還有機制問題?!崩羁》甯嬖V《科學(xué)時報》,“電網(wǎng)也是企業(yè),提高電網(wǎng)企業(yè)的積極性一方面是行政的約束,另一方面是經(jīng)濟激勵政策,電網(wǎng)企業(yè)在吸納可再生能源發(fā)電上網(wǎng)時也需要有經(jīng)濟利益,至少是不虧損?!?/p>
技術(shù)難點亟待突破
事實上,并不能將風(fēng)電并網(wǎng)中存在的問題完全歸結(jié)于電網(wǎng)企業(yè)的不重視、不積極。
據(jù)國家電網(wǎng)2011年1月份公布的最新數(shù)據(jù)顯示,為支持風(fēng)電發(fā)展和大范圍消納,截至2010年底國家電網(wǎng)公司共投資418億元,建成投運風(fēng)電并網(wǎng)線路2.32萬公里,其經(jīng)營區(qū)域內(nèi)風(fēng)電并網(wǎng)裝機已達到2826萬千瓦,占全網(wǎng)最大用電負(fù)荷的4.2%。
其中,蒙東、吉林、冀北三個風(fēng)電裝機量排名居前的地區(qū),風(fēng)電并網(wǎng)容量占全網(wǎng)最大負(fù)荷的比重分別為82%、28.6%、9.8%。但對這些區(qū)域的電網(wǎng)運行而言,風(fēng)電裝機占比較高帶來的運行不穩(wěn)定因素日益增多。
國網(wǎng)能源研究院工程師尹明告訴《科學(xué)時報》,目前我國規(guī)模化發(fā)展的風(fēng)電面臨兩大問題:以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的調(diào)峰問題,以及風(fēng)電遠(yuǎn)距離大規(guī)模集中發(fā)展的經(jīng)濟性問題,這兩個問題將成為下一步研究的熱點。
此外,大規(guī)模風(fēng)電入網(wǎng)的政策、規(guī)范和運行機制等軟課題也十分重要,“政府和監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)該發(fā)揮日益重要的作用?!币鞅硎?。
從風(fēng)電并網(wǎng)研究的初步成果來看,風(fēng)電并網(wǎng)問題已經(jīng)涉及到以下層面:電網(wǎng)接納風(fēng)電的主要措施,集中在改善及組合風(fēng)電場的模型,提高風(fēng)電場運行特性,改善系統(tǒng)的靈活性。對此需要加大電網(wǎng)投資,新建改建輸電線路,提高輸電容量。擴大輸電的消納區(qū)域,加強系統(tǒng)互連。
改善系統(tǒng)和風(fēng)電場相互適應(yīng)的措施主要包括兩個層面。技術(shù)層面,可以采用智能電網(wǎng)技術(shù)、預(yù)測技術(shù)、風(fēng)電機組運行調(diào)控能力技術(shù)。政策層面,可以調(diào)整和改進調(diào)度策略,加強輸、配電線路建設(shè),改善并網(wǎng)導(dǎo)則和技術(shù)規(guī)范。
“我們認(rèn)為,電網(wǎng)以及智能電網(wǎng)發(fā)展的核心任務(wù)是服務(wù)于可再生能源和清潔能源的發(fā)展,非常有必要提高電網(wǎng)適應(yīng)風(fēng)電及其他清潔能源的并網(wǎng)、外送、消納能力?!币髡f。
初步研究認(rèn)為,電網(wǎng)對新能源的適應(yīng)能力主要體現(xiàn)在幾方面:規(guī)劃引導(dǎo)能力、建設(shè)生產(chǎn)能力、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范能力、運營調(diào)度能力、技術(shù)創(chuàng)新能力。尹明認(rèn)為:“通過這些能力的發(fā)展和完善,電網(wǎng)完全有可能承擔(dān)服務(wù)風(fēng)電和其他新能源發(fā)展的任務(wù)。”
總的來說,尹明認(rèn)為,基于未來的風(fēng)電大規(guī)模開發(fā),應(yīng)該積極借鑒國外研究成果,結(jié)合我國實際,加大對大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)評價、政策發(fā)揮、運行機制、市場體制等方面的研究,正確認(rèn)識我國風(fēng)電特點,建立風(fēng)電和電網(wǎng)之間、風(fēng)電和其他電源之間長期和諧的發(fā)展關(guān)系。
對此,中國電科院新能源研究所所長王偉勝的觀點是,風(fēng)電并網(wǎng)問題主要存在于幾個環(huán)節(jié):某些省份風(fēng)電比例較大,這些百萬千瓦和千萬千瓦級的風(fēng)電基地建設(shè)本身就是一個技術(shù)挑戰(zhàn)。再者,風(fēng)電沒有有效的預(yù)測,特別是沒有用預(yù)測來指導(dǎo)調(diào)度。此外,風(fēng)電和常規(guī)電源的協(xié)調(diào)發(fā)展問題考慮不足,也帶來一些問題。
王偉勝建議,對電力系統(tǒng)來講,對風(fēng)電的資源分布和運營特性度應(yīng)有更科學(xué)的把握,在此基礎(chǔ)上開展有效預(yù)測。目前我國只能做到0~48小時內(nèi)預(yù)測,將來要努力做到兩到三天的準(zhǔn)確預(yù)測。實時的運行和超短期預(yù)測方面要和氣象部門合作。
技術(shù)背后的難題
國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山在近期一次公開發(fā)言中表示:“風(fēng)電要想更大規(guī)模地發(fā)展,現(xiàn)在要解決的問題比過去難度大得多。過去是設(shè)備研發(fā)等前期工作,現(xiàn)在涉及生產(chǎn)關(guān)系的調(diào)整,利益的調(diào)整。怎么解決?我覺得還是電網(wǎng)公司的認(rèn)識。如果能夠像重視特高壓和智能電網(wǎng)一樣重視風(fēng)電,解決不了風(fēng)電并網(wǎng)嗎?大家如果真的從國家利益這個長遠(yuǎn)利益、根本利益出發(fā),拋棄一些企業(yè)小的算盤,這個事情可以解決。”
正如史立山所言,風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)障礙背后更深層次的原因在于我國的電力市場發(fā)展尚不成熟,市場優(yōu)化資源配置、技術(shù)開發(fā)、利益分配和微觀均衡等基本功還十分欠缺。
盡管《可再生能源法》和國家發(fā)展改革委關(guān)于費用分?jǐn)偟膶嵤┘?xì)則中都對電網(wǎng)企業(yè)收購風(fēng)電給予一定的補償,以及規(guī)定電網(wǎng)為接納風(fēng)電而建設(shè)增容的部分可以進入成本核算等,但這些收入與電網(wǎng)這個高度壟斷企業(yè)的總收入相比,幾乎可以忽略不計,根本不足以激勵電網(wǎng)積極接納風(fēng)電。
電監(jiān)會報告指出,風(fēng)電項目一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,其配套接入系統(tǒng)建設(shè)工程量大、投資高、線路利用率低,接入系統(tǒng)工程補貼政策的標(biāo)準(zhǔn)難以滿足部分項目電網(wǎng)投資和運行維護的需要,這將嚴(yán)重影響電力企業(yè)建設(shè)的積極性。例如,上海市電力公司出資6528 萬元建設(shè)的東海大橋海上風(fēng)電項目接入系統(tǒng)工程,按目前電價補貼政策,需要32 年以上才能收回靜態(tài)投資。調(diào)查顯示,黑龍江、山東、浙江、內(nèi)蒙古、遼寧、新疆的全部或大部分風(fēng)電場接入系統(tǒng)工程由發(fā)電企業(yè)出資建設(shè),部分風(fēng)電企業(yè)還負(fù)責(zé)接入系統(tǒng)工程的運行維護,不利于系統(tǒng)的安全管理。
此外,雖然《可再生能源法》要求電網(wǎng)全額收購可再生能源發(fā)電電量,2008年頒布的《“十一五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中也明確要求電網(wǎng)企業(yè)要在2015年和2020年接收1%和3%的可再生能源發(fā)電,但是這些規(guī)定至今沒有落到實處,即使電網(wǎng)沒有接入可再生能源也并沒有得到懲罰。
正如業(yè)內(nèi)一位專家所言,風(fēng)電并網(wǎng),最難的是利益調(diào)整,其次是觀念,再次才是技術(shù)。并網(wǎng)困難表面看受制于技術(shù)因素,但更深層次的癥結(jié)在于利益驅(qū)動,電網(wǎng)企業(yè)在風(fēng)電上網(wǎng)和遠(yuǎn)距離輸送方面需要大量投入,但收益不大,缺乏利益驅(qū)動和變革的動力。技術(shù)上的困難是可以克服的,管理體制尚未捋順、利益分配不均衡才是造成風(fēng)電并網(wǎng)困難的首要因素。
“在技術(shù)上,我認(rèn)為沒有什么克服不了的困難,即便有困難,只要利益得到保證,技術(shù)問題是可以解決的。”李俊峰說。
來源:科學(xué)時報
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