手机浏览网
加快特高压电网建设，在更大范围内消纳风电是解决内蒙古风电快速发展的金钥匙
中国工程院院士黄其励
多少年来，“天苍苍、地茫茫，风吹草低见牛羊”，描绘了内蒙古草原的美丽风光。而今“塔架高、银线长，风吹机组发电忙”，成了由农牧乐园向工业强区发展的缩影。高耸的风机把太阳的无私馈赠，变成经济发展、人民幸福的绿色动力；风能由只能使云移草动的过路风，变成人人喜爱的“摇钱树”和“绿宝石”。这些年来，在国家政策推动下，内蒙古风电快速发展，成了我国风电领域的排头兵和领跑者。但是，随着风电规模迅猛增加，内蒙古等部分风电装机聚集地区的风电消纳越来越困难，引起社会广泛关注。内蒙古草原的“风”再次成为焦点。
一、我国风电快速发展，内蒙古是“排头兵”
大力发展新能源是国家的重大战略决策。2012年，全国并网风电达到6083万千瓦，超过美国跃居世界第一。我国用5年半时间走过了美国、欧洲15年的风电发展历程，实现了装机容量从200万千瓦到5000万千瓦的跨越。国家电网调度范围的并网风电5676万千瓦、年发电量968亿千瓦时。近6年来，国家电网并网风电容量年均增长76％，发电量年均增长85％，成为全球风电规模最大、发展最快的电网。根据国家《可再生能源发展“十二五”规划》，2015年我国风电装机将达到1亿千瓦，2020年将达到2亿千瓦，风电发展潜力十分巨大。
内蒙古地区风能资源十分丰富。据统计，风能资源总储量达到13.8亿千瓦，技术可开发量3.8亿千瓦，占全国的50％以上。在国家大力发展清洁能源的战略指导下，内蒙古风电发展走在了全国前列。2005年，全区风电装机只有16.6万千瓦，2011年初突破1000万千瓦，成为全国首个风电并网装机突破千万千瓦的省份，2012年达到1634万千瓦，年均增速93％，内蒙地区并网风电占全国并网风电的28％。根据内蒙古自治区能源开发局的规划，预计到2015年，内蒙古并网风电装机将达到3300万千瓦，其中蒙西2000万千瓦，蒙东1300万千瓦。
“依靠大电网，依托大市场”，内蒙古地区风电运行指标达到国际先进水平。蒙东、蒙西风电装机占当地电力总装机的比重分别为32％、22％，达到或超过了丹麦、西班牙、德国分别为28％、21％、17％的世界先进水平；蒙东、蒙西风电发电量占地区用电量比例分别达到28％、12％，与世界先进水平的丹麦、西班牙、德国(分别为28％、16％、8％)旗鼓相当。这除了取决于中央、地方两级政府的重视和政策支持外，重要的原因是充分发挥了蒙西～京津唐电网之间4回500千伏联网线路和蒙东～东北主网之间8回500千伏联网线路的输电能力，扩大了内蒙古风电消纳范围，使更大范围分享到了内蒙古的绿色风电，提高了内蒙古风电的利用效率。2012年5月14日，蒙东电网风电日发电量占比达到72％，其中1/2风电电量由东北三省电网消纳；2012年4月26日，蒙西电网风电日发电量占比达到28％，其中1/3风电电量由华北电网消纳。在东北和华北电网的积极消纳下，内蒙古风电累计发电量达到847亿千瓦时，相当于节约标准煤3050万吨，减少二氧化碳排放6650万吨，节能减排效果十分显著；同时带动内蒙古地区风机制造企业增加销售收入，2010年达到120亿元，带动就业6000人以上；加快农牧区劳动力向二、三产业转移，促进脱贫致富和保护生态环境。类似北欧四国电网互联，互相消纳其他国家各自优势的季节性可再生能源一样，我国东北、华北地区与蒙东、蒙西地区电网的联网，支撑了内蒙古风电的发展，为我国风电事业的发展立下了汗马功劳。
二、我国风电大规模发展面临市场消纳瓶颈，内蒙古风电消纳问题愈加突出
风电具有随机性、波动性、时空不均匀性的特点。在全国范围内，风电资源和用电负荷的逆向分布，决定了大风电基地的风电电力必须外送；从一个地区看，风电发电和用电负荷的反调节特性，决定了需要配套相应的调峰电源来吸收和平抑风电发电的波动，使地区的总发电量，能动态满足用电负荷变化的需求。接入电网的风电规模越大，需要的调峰电源越多，电网运行难度相应增加。
近两年来，我国部分地区风电消纳问题愈来愈突出。据中国风能协会统计，2012年全国弃风电量约200亿千瓦时，约当于700万吨标准煤，风电平均利用小时数比2011年有所下降，个别省(区)风电利用小时数下降到1400小时左右。据国调中心的调查，2012年国网公司经营区域内风电全年累计限电量达95亿千瓦时，增长65.04％，其中，东北地区风电限电较为严重，占总限电量的72％；省级电网中蒙东电网限电最为严重，占整个东北地区限电量的50％。
究其原因主要有二。一是电源结构性矛盾突出，系统调峰能力不足是风电消纳受限的主要因素。我国电网中可灵活调节的电源不足。“三北”地区电源结构均以火电为主，东北、华北地区火电比例分别超过80％、90％，而且火电装机中一半以上是供热机组，抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2％，特别是冬季供热机组要确保地区供热需要，“以热定电”，基本没有调峰能力。二是我国风能资源富集地区远离负荷中心，难以就地消纳。我国风能集中在“三北”(西北、东北、华北北部)地区，目前“三北”地区风电装机已到4814万千瓦，占全国的79％。蒙东、蒙西、甘肃、冀北是“三北”地区中风电发展最快、规模最大的四个地区，其风电装机占全国风电装机的50％，但用电量仅占全国的10％。尤其在风电装机聚集地区，用电负荷增长速度明显落后于风电装机的增长速度，进一步减小了风电就地消化的空间。如东北电网2012年全社会用电量同比增长为3.03％，而风电装机增速为17％；预计2013年，东北电网全社会用电量同比增长4.25％，远低于风电装机19％的预计增速。国家规划重点建设九个大型风电基地，计划到2020年风电装机1.69亿千瓦，占全国风电规划装机的85％。其中七大风电基地位于“三北”地区，占全国风电规划容量的72％，而当地用电量仅占全国的15％。风电电力的市场消纳问题将越来越突出，已成为制约我国风电发展的最大瓶颈。
