摘要：文章針對東北地區(qū)的風(fēng)電現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并結(jié)合東北電網(wǎng)的實(shí)際情況分析了當(dāng)前東北電網(wǎng)棄風(fēng)消納存在的問題，指出風(fēng)電發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)不匹配、風(fēng)電發(fā)展與電網(wǎng)建設(shè)速度不同步、系統(tǒng)面臨的調(diào)峰壓力大和風(fēng)電并網(wǎng)的相關(guān)政策法規(guī)不完善是東北電網(wǎng)棄風(fēng)消納存在的主要問題，最后在分析的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的對策建議。

關(guān)鍵詞：棄風(fēng)電力；棄風(fēng)消納；東北電網(wǎng)；系統(tǒng)調(diào)峰；電網(wǎng)建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM711 文章編號：1009-2374（2015）17-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.17.070

1 概述

風(fēng)能是儲量非常大的清潔能源，在風(fēng)力發(fā)電的過程中，并不消耗任何現(xiàn)有能源，且對大氣和地區(qū)環(huán)境沒有任何污染，因此風(fēng)力發(fā)電在我國得到極大的發(fā)展，但是由于風(fēng)能本身的隨機(jī)性和間歇性的特點(diǎn)，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電表現(xiàn)出反調(diào)峰特性，在風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)后，其反調(diào)峰特性的影響就會對調(diào)峰能力提出更大需求，因此，風(fēng)電并網(wǎng)后，由于不能和整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)性的調(diào)峰需求一致，導(dǎo)致風(fēng)電的消納能力大大降低，直接導(dǎo)致了棄風(fēng)限電的現(xiàn)象在各地頻發(fā)。

東北地區(qū)作為我國風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)之一，預(yù)計(jì)到2016年東北電網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)將超過2600萬千瓦，占總裝機(jī)的比例超過20%。然而，到2016年東北電網(wǎng)消納風(fēng)電的能力卻不到1800萬千瓦，所以東北電網(wǎng)僅靠自身電網(wǎng)無法消納規(guī)劃開發(fā)的風(fēng)電。導(dǎo)致東北地區(qū)風(fēng)電消納問題極為突出，一方面原因是，東北風(fēng)資源較為集聚且整體規(guī)模較大，同時(shí)遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，市場需求量較小，導(dǎo)致東北地區(qū)當(dāng)?shù)仫L(fēng)電消納能力很差；另一個(gè)原因是，風(fēng)力發(fā)電有隨機(jī)性和間隙性的特點(diǎn)，所以風(fēng)電消納并網(wǎng)，就需要建設(shè)配套的調(diào)峰電網(wǎng)，使得整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)性的調(diào)峰一致，但是，在東北地區(qū)，由于歷史上主要靠火電供應(yīng)，而火電的調(diào)峰能力很差，因此東北地區(qū)的棄風(fēng)消納問題，一直是限制東北地區(qū)風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵性因素。

2 東北電網(wǎng)棄風(fēng)消納存在的問題

2.1 風(fēng)電發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)不匹配，大大影響棄風(fēng)的消納能力

東北地區(qū)風(fēng)電發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)不匹配，直接影響了棄風(fēng)的消納能力，由于東北電力發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)的盲目性，導(dǎo)致風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)并沒有形成一個(gè)完整統(tǒng)一發(fā)展規(guī)劃，風(fēng)電發(fā)展的配套輸變電工程沒有及時(shí)納入統(tǒng)一發(fā)展規(guī)劃，使得風(fēng)電送出工程施工順序很難妥善安排，系統(tǒng)的工程建設(shè)更是難以保證。風(fēng)電發(fā)展只重視建設(shè)，消納方向不明確，導(dǎo)致風(fēng)電從建設(shè)初期就面臨著難以接入整體電網(wǎng)的問題，即便接入之后，又因?yàn)榕涮坠こ探ㄔO(shè)不到位，使得風(fēng)電發(fā)展后，東北地區(qū)目前的風(fēng)電裝機(jī)比重超過已達(dá)20%，但是受本地市場消納能力、區(qū)域性調(diào)峰能力受限、遠(yuǎn)距離電力輸出建設(shè)較差等制約，產(chǎn)生大量棄風(fēng)，其消納問題越來越嚴(yán)重。

2.2 風(fēng)電本地消納空間受限，跨區(qū)輸電能力不足

目前，東北地區(qū)風(fēng)電消納主要集中在省內(nèi)，但是東北地區(qū)電網(wǎng)本身的火電裝機(jī)已經(jīng)有富余，且負(fù)荷水平高，電力消費(fèi)能力不高，而往東北地區(qū)周圍輸送電力，又面臨著跨區(qū)輸電能力不足的嚴(yán)重問題，再加上大規(guī)模風(fēng)電裝機(jī)容量的快速增長滯后、跨區(qū)輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)等原因，導(dǎo)致沒有足夠的電力輸送通道將風(fēng)電跨區(qū)往外省輸送。

2.3 風(fēng)電發(fā)展與電網(wǎng)建設(shè)速度不同步

目前，在東北地區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)初審工作流程短，再加上建設(shè)周期相對較短，使得風(fēng)電在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模集中增加，但是其相應(yīng)的電網(wǎng)配套項(xiàng)目前期審批流程長、審批程序復(fù)雜，且面臨建設(shè)周期較長的問題，使得風(fēng)電發(fā)展與電網(wǎng)建設(shè)速度不同步，同時(shí)部分公司存在違規(guī)分拆風(fēng)電項(xiàng)目申請，集中上馬風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目，使得局部風(fēng)電接入集中，一些風(fēng)電項(xiàng)目也不同程度地存在提前啟動的現(xiàn)象。這些因素相互疊加，造成了大量的風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)完成后，也無法及時(shí)或完全并入國家電網(wǎng)，進(jìn)一步使東北地方棄風(fēng)電量增加。

2.4 系統(tǒng)面臨的調(diào)峰壓力日益增大

東北地區(qū)具有豐富的煤炭資源，決定了東北地區(qū)以煤電作為其主電力的結(jié)構(gòu)。2014年東北地區(qū)煤炭總裝機(jī)發(fā)電容量中，調(diào)峰能力不足的供熱機(jī)組裝機(jī)量超過20%。此外，東北地區(qū)水電裝機(jī)中調(diào)節(jié)性水電機(jī)組所占比重很小，因此東北地區(qū)的電力結(jié)構(gòu)，直接導(dǎo)致了東北地區(qū)系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)峰能力不足的問題。而隨著風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展，其調(diào)峰體系面臨的壓力越來越大，特別是反風(fēng)電調(diào)峰特性顯著增加了電網(wǎng)調(diào)峰的難度。

目前，由于缺乏對系統(tǒng)調(diào)峰能力，東北地區(qū)在供熱期的系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)段已出現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電輸出限制現(xiàn)象。而長期以來，東北地區(qū)風(fēng)資源與用電負(fù)荷成反向，并且由于冬季供暖需要，東北地區(qū)的電力結(jié)構(gòu)，使得東北電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰壓力日益增大，系統(tǒng)調(diào)峰容量已無法滿足電網(wǎng)需求。原本夏季“逼?！被痣姷摹爸鲗ⅰ薄L(fēng)電在冬季只能為火電讓路。如冬季加熱期間，東北將在冬季少量負(fù)荷，加熱單元和峰值負(fù)載之間產(chǎn)生更大的差異。為滿足居民的供暖需求，電網(wǎng)調(diào)度任務(wù)必須確保負(fù)責(zé)任的熱電供熱單位產(chǎn)量依然高于一定水平。在相同的情況下的總負(fù)荷，加熱期間在給定的風(fēng)力渦輪機(jī)的載荷的空間也會相應(yīng)減少，這導(dǎo)致了東北冬季風(fēng)電機(jī)組的低功耗利用小時(shí)數(shù)，消納能力差。因此，東北地區(qū)每年進(jìn)入12月之后，東北電網(wǎng)最大供電負(fù)荷也就逐日攀升，但低谷時(shí)段用電負(fù)荷非常低，使得棄風(fēng)限電的頻率和時(shí)間也大幅增加。

3 東北地區(qū)棄風(fēng)消納的應(yīng)對措施

3.1 加強(qiáng)跨區(qū)輸送電設(shè)備建設(shè)，使風(fēng)電跨區(qū)往外省輸送

根據(jù)中國風(fēng)能資源的分布特點(diǎn)，東北地區(qū)的風(fēng)電比臨近的東部地區(qū)的其他省份的風(fēng)能資源更加集聚、容易開發(fā)，因此將東北的棄風(fēng)外送，是東北地區(qū)棄風(fēng)消納的主要解決途徑。東北地區(qū)可以將大規(guī)模風(fēng)電送到區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)甚至其他區(qū)域電網(wǎng)消納。本文建議加強(qiáng)多省電力聯(lián)動機(jī)制，加強(qiáng)跨區(qū)輸送電設(shè)備建設(shè)，大力推進(jìn)遠(yuǎn)距離、大容量和低損耗的特高壓工程建設(shè)，通過“風(fēng)火打捆”的外送模式，使風(fēng)電跨區(qū)往外省輸送。

3.2 電網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃

東北地區(qū)應(yīng)該建立電網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃，解決風(fēng)電發(fā)展與電網(wǎng)建設(shè)速度不同步的問題，同時(shí)更好地統(tǒng)籌東北電力發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)，使風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)形成一個(gè)完整統(tǒng)一的發(fā)展規(guī)劃，將風(fēng)電發(fā)展的配套輸變電工程及時(shí)納入統(tǒng)一發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)風(fēng)電調(diào)度規(guī)劃和監(jiān)管辦法的建設(shè)，進(jìn)一步完善風(fēng)電保障性收購制度，明確量化的國家和地方風(fēng)電調(diào)度規(guī)范和監(jiān)管措施。

3.3 調(diào)整東北地區(qū)電力結(jié)構(gòu)，挖掘系統(tǒng)調(diào)峰能力

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)將帶來運(yùn)營成本大幅增加，不斷完善配套政策，不斷挖掘可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)峰的火電裝機(jī)調(diào)峰能力，使整個(gè)東北電網(wǎng)調(diào)峰的火電常規(guī)調(diào)峰能力增加，降低棄風(fēng)限電的頻率和時(shí)間。同時(shí)科學(xué)合理安排電網(wǎng)運(yùn)行方式，做好發(fā)電調(diào)度，將風(fēng)電優(yōu)先調(diào)度，協(xié)調(diào)電網(wǎng)之間的調(diào)度方案，努力實(shí)現(xiàn)更長范圍內(nèi)的開機(jī)方式優(yōu)化，形成科學(xué)的開停機(jī)計(jì)劃以及備用計(jì)劃，全面挖掘系統(tǒng)調(diào)峰能力。進(jìn)一步推進(jìn)建立風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)及風(fēng)電場運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，提高風(fēng)電的精細(xì)化調(diào)度運(yùn)行水平。充分利用風(fēng)電場15分鐘、小時(shí)、日出力輸出曲線，為電網(wǎng)調(diào)度部門科學(xué)精細(xì)的調(diào)度提供參考。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：臧春生（1988-），男，大唐黑龍江新能源開發(fā)有限公司前期管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）