经过5年的狂飙突进,我国风电产业规模做到了世界最大,装备制造也颇具竞争力。但随着内陆基地装机越来越集中和风电事故频发,“弃风”现象愈演愈烈,成了风电进一步发展的障碍。
如果说2011年新增装机容量1760万千瓦差强人意的话,只有800亿度的发电量就肯定“不及格”。国家能源局新能源与可再生能源司副司长史立山表示,2011年我国风电发电量不但与装机容量相比有很大差距,与年初的预计也“相去甚远。”专家表示,发电量低的一个重要原因就是日益严重的“弃风”现象。
“弃风”是一个老话题,2008年开始进入人们的视野,之后,一年重过一年,而2011年,更是达到了高峰。根据中国可再生能源学会风能专业委员会对内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、广东、山东、甘肃、新疆、河北以及云南10个省(自治区)内的部分风电企业在2011年由于电网调度限制风电出力造成的发电量损失情况进行的初步统计调查,10个省(自治区)统计覆盖的风电场总装机容量达到1869.1万千瓦,占全国风电并网容量的42%。2011年1月1日至2011年12月31日期间,列入调查样本的风电场2011年应发电量为353.47亿千瓦时,但由于电网调度原因被限发的电量高达59.8亿千瓦时,除甘肃、内蒙古、吉林之外,黑龙江限出力损失电量达到14.39%,辽宁达到10.45%,新疆达到5.2%,云南达到4.9%,河北达到3.86%,山东达到1.17%,广东达到1.00%。尽管在一些用能集中、消纳情况较好的地区限出力比例较小,但由于限出力比例高的地区装机权重很大,全国限出力损失电量比例仍高达16.92%。显然,国内风电业“弃风”现象已十分严重。
国电龙源电力总经理谢长军的话验证了上述数据,他表示2011年全国范围内平均风电弃风电量占比达20%,直接经济损失近百亿元。虽然专家表示适度弃风具有“合理性”,但是如此规模的弃风显然超出了适度的范围,不但造成了设备的闲置,还挫伤了风电开发者的积极性。既然风电作为“最有前途的能源”之一,为什么会被大规模限制出力呢?
“弃风”背后
“弃风”有多重原因,专家表示核心原因集中在技术和管理上。对于技术原因,国网能源研究院新能源与统计研究所高级工程师王乾坤表示,风电出力特性不同于常规电源。一方面,风电出力具有随机性、波动性的特点,造成风功率预测精度较低,风电达到一定规模后,如果不提高系统备用水平,调度运行很难做到不弃风;另一方面,风电多具有反调峰特性,夜晚用电负荷处于低谷时段,风电发电出力往往较大,即使常规电源降出力,当风电规模达到一定程度(大于低谷用电负荷),也难免出现限电弃风。
在王乾坤看来,技术是“弃风”的重要原因,但更重要的是管理方而的原因。首先,风场和电网建设的不协调就导致了“弃风”。他表示,由于风电项目前期工作流程相对简单,核准进度快,建设周期相对较短,而电网接入系统在项目审查、方案确定及工程建设方面相对复杂,致使接入系统工程与风电场建设难以同步完成,只能弃风。其次,在他看来,更重要的是风电场开发大多缺乏并网和消纳的整体规划,我国内陆风电基地是资源导向性的,风场规划往往没有配套的并网和消纳规划,造成“弃风”和“窝电”。最后,他指出,当地无法消纳,而外送通道不畅加剧了“弃风”。在西北地区风资源丰富,土地便宜,但是地广人稀,当地无法完全消纳上网风电,可是“西电东输”的成本很高,电网输送能力也有限,很多风场最终无奈“弃风”。
同时,风电事故频发也是“弃风”的重要原因,去年酒泉大脱网事故之后,风电被“严厉整顿”,一度“弃风”率高达50%。事故背后最令人担心的是设备质量,广东明阳一风电人士表示,风机质量问题也是“弃风”的重要原因之一。2010年以后国内大型风机价格一路下滑,2011年底一度降到3800元/千瓦以下,几乎接近成本线。为确保利润,很多企业开始降低品质。由于某些厂家的风机质量不过关,发电达不到上网标准,甚至导致事故,譬如去年甘肃和宁夏的多次风机大规模脱网事故这些电网故障也必然会造成“弃风”。
“弃风”是风电发展的世界性难题,中国尤为严重。专家表示,适度弃风具有合理性,王乾坤就持这种观点。在他看来,适度弃风有利于风电的发展。风电的出力特性决定了风电机组达到满出力的时间很短,且风电多具有低谷时段反调峰特性。因此,负荷低谷时段适度弃风,不仅能够提高电网接纳风电并网的能力,也能够减少常规火电降出力运行的压力(常规火电降出力运行将提高其发电煤耗),提高整个电力系统运行的经济性。有研究表明,低谷风电弃风3%至5%,可增加30%至40%的风电并网容量。
史立山也曾公开表不:“风电装机和出力之间有差距,100万千瓦机组大部分时间仅运行40万一50万千瓦,不能简单地用风电的容量来配电网输电工程的容量,合理弃风是有必要的。”
即便如此,但20%弃风显然超出了适度范围,应该采取措施解决。既然问题主要在技术和管理两个层面,就应该从这两个层面着手,多措并举。
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