对转变风电发展方式若干重要问题的思考

　　二、关于全额收购与适度弃风
　　随着我国西部、北部大型风电基地集中规模化开发，基地风电场弃风的比重不断增加，东北、内蒙等地区的风电场几乎全部都存在弃风现象，最严重的风场弃风接近理论发电量的20%。
　　从系统角度看，风电弃风主要是两方面原因造成的：一是送出通道容量不足引起弃风，考虑风电机组发电同时率因素，风电外送通道容量一般都低于地区风电装机总量，在所有风电机组均满发情况下，就会出现通道容量不足而造成的弃风，但这种情况出现概率很小，并不是大量弃风的主要原因；二是系统调峰不足造成弃风，风电出力是由来风的大小决定的，具有随机性和不可控性，东北和华北地区电源以煤电为主，本来调峰能力有限，冬季受供热影响，系统调峰能力更是严重不足，若是在负荷低估时段风电大发，就必须弃风以保障系统安全，这是目前造成风电基地弃风的主要原因。
　　为了减少调峰引起的弃风现象，增加调峰电源（主要是抽水蓄能电站），提高系统调峰能力是技术上有效的手段。假设在建设风电的同时，不配置调峰电源，不提高系统调峰能力，那么风电机组将出现大量弃风，而如果为了实现既定的风电上网电量的目标，就必须进一步增加风电建设规模，将增加整个系统的建设投资和运营成本；假设在建设风电的同时，配置大量的抽水蓄能机组，一方面固然减少甚至消除了风电弃风现象，但另一方面抽水蓄能电站的建设运行也需要成本投入。因此，风电究竟应不应该弃风？风电应配套建设多大比例的蓄能机组？最佳的弃风比例是多少？这些都是需要深入研究、定量分析后才能够回答的问题。
　　为了开展研究，笔者构建了简化模型，主要包括：假定系统为纯火电系统，配置必要的调峰电源，在没有风电接入前，基本达到调峰平衡，同时，待接入的风电比重不超过系统最大负荷的20%。发展风电的目的主要是获取清洁的能源，因此对模型开展研究的边界条件是系统接纳固定的风电上网电量，同时整个系统成本最低（等价于单位风电上网成本最低）。
　　根据以上简化模型，并参照系统负荷特性、风电出力特性等基础数据，对风电机组不配套蓄能机组、配套10%、20%，直到50%风电机组等多种方案进行了模拟和计算分析。结果表明，当配套抽水蓄能占风电比重10%-20%左右，风电弃风约5%-10%，此时单位千瓦风电上网成本最小，在接纳同样风电上网电量的条件下，整个系统成本最低。
　　通过模型的理论分析，我们认识到，追求风电百分之百消纳是不经济的，为了达成相同的风电上网电量的目标，在系统调峰不足的情况下，可以适度弃风，这样才会使全系统成本最低。