另外,风力资源的不确定性也造成了风电出力的波动性,可预测性差。由于电力系统要实现供电与用电电量的实时平衡,而风力所发电力又无法储存,因而风电在调峰能力上表现较差,需要其它电源提供备用和调峰服务。
我国目前的电源结构还是以煤电为主,而在煤电装机中供热机组所占比重较大,因而煤电电源的调峰能力十分有限。在为风电提供灵活电源方面,韩晓平比较看好气电,“燃气发电机组启动迅速、调节较为灵活,可作为旋转备用和调峰机组的良好选择之一。”
白建华也表示,我国风电要实现可持续健康发展,灵活的调峰电源建设必须跟上。
“在提高现有机组调峰能力的基础上,未来必须做好可支持风电发展的灵活调峰电源规划建设研究。为适应风电的快速发展,在发展大容量、高效率的燃煤机组及调节性能较好的大型水电基地建设之外,适度发展调节性能好的抽水蓄能及燃气机组。”
据了解,风电强国西班牙的风力发电量占总电量的16%,其电源结构中,燃油燃气及抽水蓄能机组等灵活调节电源所占比例达到了34.3%。“因此,我国也需加快优化电源结构,提高各类灵活调节电源的补充。”白建华说。
风力资源自身的一些特点给风电并网及电力系统稳定运行带来了一定困难。但白建华指出,弃风问题的本质在于“电力系统对风电的消纳能力问题”。
白建华强调,首先要弄清楚“风电消纳”的概念,“风电并网后,不是电网在消纳风电,而是整个电力系统在消纳风电。”
电力系统是由电源、用户和电网构成的。电源包括火电、水电等常规电源,也包括风电等可再生能源,其作用是发电;电网负责将电源发出的电力传输给电能的消费者即电力用户,电网起到电能的传输及市场配置的作用,除少量网损外电网本身并不消耗电能。
由于各地的用电情况不一,不同地区风电消费者的需求也就各有差异,因而有的地区会出现电力系统“吃不消”的情况。
白建华以“三北”地区为例向记者说明,“‘三北’地区电力系统负荷小,消纳能力较弱,但这一地区风能资源丰富,是风电开发的集中区域,风电肯定无法全部就地消纳,如果没有强大的外送输电网络,过多开发的风电必然白白浪费掉。”
中国在风电发展之初就提出了“大规模、集中”的发展方式,并在哈密、酒泉、蒙西、河北、蒙东、吉林、山东和江苏沿海规划建设了八大千万千瓦级风电基地。而由于前期对当地的用电需求研究不够,这些大基地的风电发电量本地消纳情况都出现了不同程度的问题,加之外送通道建设没有跟上,弃风问题随之愈演愈烈。
欧洲等国的电网互联经验为我国提供了很好的借鉴。丹麦电网与挪威和瑞典等国通过14条联络线实现互联,设计容量超过500万千瓦,风电消纳通过大容量的跨国输送通道在欧洲各国得到了有力支持。当丹麦风电发电量超出其用电所需,多余电力输送到挪威和瑞典,当无风的时候,挪威等国丰富的水电资源则发挥了“蓄电池”作用,将水电输送到丹麦。通过共享大电网范围内的灵活资源,欧洲各国都有效提高了本地风电开发水平和风电消纳能力。
反观我国,我国大部分风电基地所在电力系统规模小,风电消纳能力不足。对此,白建华指出,未来必须通过加快远距离、大容量、跨区域外送通道建设,扩大风电消纳市场,实现风电的高效利用。例如,新疆、甘肃、内蒙等省区风电除了在当地电网内消纳外,需要大规模向发达地区电网输送。通过建立良好的跨区、跨省互动,最大程度地消纳风电、减少弃风。
“十二五”风电如何回归理性? 需从国家层面进行统筹规划