【电力】国家电网着力解决“三北”地区风电消纳问题

7月3日举办的“2013中国清洁电力峰会暨中国国际清洁能源博览会”分论坛“清洁发电高峰论坛”上，国家电网公司副总经理栾军做了从我国新能源发展基本情况、国家电网公司所做的工作、促进新能源可持续发展的思路三个方面做了“国家电网促进新能源发展的实践与探索”的主题演讲，详细的介绍了电网在可再生能源发展过程中的关键的作用、未来的发展，并做了一些很技术性的沟通以下是栾军的演讲内容。
　　一、我国新能源发展基本情况
　   首先讲讲风电，到去年年底，我们国家并网发电风电装机大数是6000万，并在国家电网调度范围内的是5676万千瓦，国家电网公司经营区域内风电装机占全国风电装机的93%，2006-2012年年均增长76%，从2006年开始几乎一年一番、一年一番的往上增长，增长势头相当迅猛。我又统计了一个新数字，到今年5月底，公司范围内的风电装机已经达到6160万千瓦。去年公司范围内的风电发电量达到968亿千瓦时，刚才张国宝主任讲全国大数1000亿，国家电网公司经营区域内968亿千瓦时，2006-2012年发电量平均增长速率高于装机增长速率，这两个数字相等的话，属于正常增长，高出这块也体现出了我们大力服务清洁能源的发展方面所作出的努力。
　　大家都很关心利用小时，总体来讲，公司经营区域内风电利用小时这些年来在风电快速增长(几乎每年一番)情况下保持了1900-2000小时的水平，维持这个水平相当不容易，因为增长速度特别快。公司利用小时和西班牙、德国、丹麦利用小时，和西班牙、德国相差不大，和丹麦还有一定的距离，丹麦2500小时。从装机主要分布区域来讲，就是“三北”地区，东北、西北、华北地区，从省来讲，内蒙古地区，蒙东、蒙西、甘肃、冀北4个省风电并网容量均超过500万千瓦，占当地装机比重在20-30%之间，这四个地区发电量占用电量的比从10-30%，和西班牙、德国基本相当，蒙东地区风电发电量在某一天可能比蒙东地区的用电量还要高，占比可能超过100%，多发的通过电网的调剂都送到了蒙东地区之外的地方消纳，发挥了电网的调剂作用。再加上光伏，光伏并网了330万，2012年比2011年增加了44%，到今年5月底，光伏在公司范围内并网已经达到了455万，半年时间又增长了100多万，2012年光伏发电量35亿，同比增长466%，势头比较猛。光伏主要分布在西北、甘肃、青海、宁夏、新疆等地区，中国风电太阳能发展这些年确实相当迅猛，用五年半时间走过了欧美15年的发展历程，实现了装机由200万到5000万千瓦的跨越。
　   二、国家电网公司所做的工作
　　一是要全力解决新能源并网的配套工程建设问题。2012年底，公司累计投资风电并网工程490亿元，建成了风电并网线路将近3万公里，保证了国家和各级地方政府核准的风电项目及时并网，电网工程的建设核准程序比较多，一般来讲建设速度赶不上风电厂的建设速度，是线条的审批过程，主要受核准制约的影响，这方面困难比较大，我们也希望快建、早建，但是往往赶不上风电厂的建设速度，一个5万的风电厂半年就能拿下来，线路的审批手续比较烦琐，国家审批权利下放，我们希望能够加快这方面的工作进度。
　　关于太阳能并网工程，已经累计投资了27亿元，并网线路1000公里。
　　刚才张主任讲了疆电外送，现在主要采取了三条通道，我们已经投了两条750千伏的交流，由新疆并到西北主网，并到甘肃，同时，正在建设800千伏的特高压直流，保证新疆和河西走廊风电的大规模送出。
　　二是优化安排、加大跨省区书店，采取风水互补，我们国家调峰电源容量非常匮乏，只能用现在仅有的存量的水电，特别是存量中具有调节性能的，季调节和年调节，努力的安排电网运行方式，特别是到了冬天，“三北”地区都供热，火电机组一供热，最小出力就压不下去，为什么低谷弃风，有时候得保障供暖，冬季低谷时候第一发电需求应该给供热机组，然后全排给风电，供热机组供上热以后带低负荷能力比较弱，要比较高的带负荷，这时候供热和风电的矛盾就比较突出。“三北”地区搞了一套低谷监视供热电场热电比系统，是不是真正供热，还是为了多发电，我们有在线的监测装置，和他们共同监视，也是为了风电的所有企业与火电厂之间进行协调，也是为了风电企业的利益。
三是发挥省间的调节作用，按照张主任的讲法就是在更大的池子里吸收消纳，我们做了很多工作。
　   在更大的空间进行消纳，使得蒙东、蒙西地区的风电和一些风电比例较高的能够送到外省去，风电瞬时出力在用电负荷比例最大的已经达到84%、35%、34%，可以看出运行控制和安全运行的风险还是很高的，电网企业确实克服了很多困难，承担了很多风险，积极消纳风电。在电网运行的调度指挥中心建成了覆盖32个省的639座风电厂的实时监测系统，实时的为风电的运行需求提供服务，突出是上下工作的统筹性。
　　四是风电预测，风电预测很重要，电网公司开发了风电预测系统，服务于各个风电厂，比如一个省网通过风电预测系统估计到今天最大风电出力大概100万千瓦，风电厂也报负荷预测，这是对的，风电厂是发电主体，就像火电厂、水电厂一样，你也要说一下第二天能发多少电，有局部服从全体的问题，如果也能发100万千瓦，我们就想办法把这100万安排下去，两家都预测，互相保障、互相校核，客观上促进了风电的积极消纳。
　　从光伏来讲，刚才张总说国家电网公司出台了政策，我们现在已经举办了新闻发布会，郑重地说向全社会承诺：国家电网公司在分布式光伏发电并网服务上出了服务意见，大家都能查到，在社会上也引起了比较强烈的反响，电网公司在促进新能源发展特别是促进光伏发展方面采取了举措，现在很多个人都在积极申请，提出了很多服务措施和优惠条件，使并网管理、电价等等做的越来越简单、越来越方便，比如免费提供并网全过程服务，我想上光伏，好，上吧，我们免费提供并网服务，免收系统备用容量费，系统给你做备用，你说我有3000瓦光伏设备，哪天设备一断，3000瓦没有了，用户还需要3000瓦，系统提供备用，再就是自发自用、余电上网，对于接入的公共电网部分的投资由电网公司承担。在技术上也进行相应的简化，在流程上也做了有关的规定，我们的窗口随时接受你们的申请。北京首个个人光伏并网项目在顺义。
　　在新能源快速发展的同时，原来我们没有标准，这些都是新生事物，我们在标准制订上下了很大力气，制订了有关的标准，也是为了更规范、更科学的为新能源发展服务。形成了企业标准、行业标准、国家标准等等。就六乡一个语言似的，大家都用这种语言，都有这种标准，就能衔接上了。
　　五是科技投入，这些年来我们投入了大量的人力、物力，围绕新能源的发展，在科技创新、特性的把握认知上做了很多努力，建成了两个中心、一个平台，国家风电技术检测研究中心，国家能源太阳能发电研发中心，在政策研究上有新能源分析平台，努力地为新能源发电企业提供服务。
　　大家总说低电压穿越，所谓低电压穿越，比如一个10万的风电厂，通过我们的线路连接到电网，线路有故障的时候，比如有雷击、风筝线碰上、下面的吊车碰上，线路处于短路状态，一短路对风机造成很大风气，力磁还有，相当于出口短路，风机容易报废，不光风机，所有发电机组都有低电压保护，一有低电压，相当于出口短路，非常危险，烧线圈，机组可能报废，碰上低电压，比如风筝线一搭上，对于风机来讲，出口有故障，短路了，平常发电机保护就跳了，低电压穿越，风筝的故障由系统清除，线路两头都机电保护装置，先断电，断电之后短路点稀糊了再送上，这叫重合闸，线路好了之后又跳了，对发电厂不利，对风机也不利，也损失了上网电力，希望重合闸之前不要脱网，就一两秒钟时间，反映出出口是低电压，所谓低电压穿越就是保持几秒钟，系统好了、自动装置好了把这条线路送上之后又可以发电了，保护了风电厂的利益，保护了设备，对电网的影响小，对用户影响也小。可喜的是现在国家提出了这方面的要求，各个风电制造企业都具备了这个能力，并不是很难。
　　关于检测，我们已经成立了11个检测中心，主要是“三北”地区，为大家服务。由于低电压检测原来在生产上没有这种要求，没这么造风机，厂家就没有这个检测设备，检测设备厂家还要投资，我们去检测，一般都是车载式的，到风电厂之后进行检测，有的一次过不去，得来回检测，我们不能长期在一个风电厂工作，有的风电厂的同志说你最好不要走了，一个风机一种类型，可能十天半个月也走不了，造成检测资源被某些厂商所占用，双方面都要加快努力。
　　“风光储输”的配合是一个大问题，公司在张北建成一个世界上最大的“风光储输”示范工程，一期16万千瓦，二期51万千瓦，通过这些探讨储能和发电之间的配合关系，从电网来讲，如果上带储能装置的风电或者光伏发电站是最好的，风电三四千块钱一个千瓦，快、便宜，但是确实是波动性的电力，刚才张主任问多少钱，我据我了解一个钠硫电池一个千瓦两万多，我也知道风电厂上不起，但是从技术上来讲非常需要，要解决中国新能源的大规模发展问题，重点还是着力建设能够大规模商业化的储能装置，很小的没有用。青海有一个百万千瓦级的光伏发电基地，建成了330系统，把它接出来了，汇入到750千伏的交流系统。我们在全国各地建了20个以分布式核光伏发电、微电网为主要内容的智能电网示范工程。
　　三、下一步的发展思路 
　　在我们国家应当大力发展新能源，特别是雾霾天气下，新能源的使用关乎到可持续发展和生态文明建设问题。能源局也发布了“十二五”规划，规划2015年风电1亿，2020年2亿，还是在“三北”地区。太阳能规划2015年2100万，2020年5000万，数字相当巨大，确实是大好事。“三北”地区负荷小，确实面临在更大的池子里吸收消纳的问题。我们国家调峰技术手段比较缺乏，大家始终讲低谷时候要多让给风电，确实应该这样，特别是华北地区98%是火电，风电企业很着急，火电真压不下去，有人说少开点火电不就有了吗，少开了火电，第二天高峰时候又不够了，火电开机方式是以满足尖峰为前提，火电最多能压到60%，到了60%，单位发电煤耗就比100%带负荷时候高出五六十克，这也是能源的浪费，确实有风电和火电的协调问题，压到很低的话，火电机组一点不经济，而且危险性很大，控制不好的话，要过水，蒸汽没饱和就吹进了汽轮机，使汽轮机大轴弯曲、叶片腐蚀等等，容易跳闸，调峰手段非常匮乏。西班牙风电利用率高，欧洲有很多气电，气电的特点就是启动快、调节速率快，能跟上风电的变化，我们几乎没有这种调峰手段，我们努力在更大池子里消化新能源。
　　我们也在考虑如何把“三北”风电引入华中和华东地区进行消纳，有几个规划项目，一个张北的风电基地外送，建成交流输电工程，送到江西南昌。甘肃九泉风电基地，通过直流送到湖南。内蒙古西蒙能源基地的送到江苏;蒙西的新能源通过远距离输送送到湖北，这些都是特高压交流和直流。