摘 要:目前风电已成为中国的第三大能源。为建设智能电网做准备,国家电网公司规划建设华北、华东、华中地区“三纵三横”的特高压交流线路和多条特高压直流通道,以便风电并网消纳。本文根据电网规划,从风电并网和消纳的角度探讨风能资源集中地区的风电长远发展。
关键词:电网规划;风电;并网
0 引言
中国是目前世界上风电并网装机容量最多的国家。据统计,2012 年中国风电并网装机容量超过60GW,发电量超过100TWh, 成为中国第三大电源。到2015 年,全国累计并网运行的风电装机容量将达到100GW(可能达到120GW),年发电量达到190TWh,发电量在全部发电量中的比重超过3%[1]。
风能是目前可再生能源当中技术相对成熟,并且具有规模化开发条件和商业化发展前景的一种能源。中国能源结构由化石能源为主转入多元化发展的进程中,风能将发挥重要的作用,并成为中国绿色能源的重要支柱。
1 国家电网特高压输电规划
根据国家电网公司规划,到2015年建成华北、华东、华中特高压电网,形成“三纵三横”的特高压交流通道(图1)。建成特高压变电容量2.5E8VA,线路长度约20000km。到2020 年建成以“三华”(华北、华东、华中)特高压同步电网为中心,东北特高压电网和西北750kV 电网为送端,联结各大煤电基地、大水电基地、大核电基地、可再生能源大基地,各级电网协调发展的坚强智能电网[2]。
2011 年末,晋东南——南阳——荆门(西纵的一部分)1000kV 特高压交流输电投运。2012 以来, 特高压工程建设快速推进, 皖电东送淮南—— 上海特高压交流输电示范工程、锡林郭勒盟——南京特高压工程已获得批准。
为连接能源基地与用电需求,多回特高压直流工程快速推进。2010 年7 月,向家坝到上海的±800kV 特高压直流输电工程竣工投产。锦屏——苏南±800kV 特高压直流工程、哈密南—— 郑州±800kV 特高压直流输电工程、溪洛渡左岸——浙江金华±800kV 特高压直流输电工程相继开工。特高压直流工程对加快建设“三华”同步电网、尽快形成坚强受端电网也提出了十分迫切的要求。
2 特高压输电对风电的利好
中国风电可持续发展的关键是消纳问题。虽然中国新增风电装机和市场规模居世界前列,但风电发展仍面临弃风、电网发展建设滞后于风电场建设等问题。因此,风电如何从资源密集但用电需求小的西部、北部地区输送到中国负荷中心东部的难题一直困扰着产业的发展。
目前国家电网各大区域之间的联系还很薄弱,还没有形成全国统一的大市场和与之相适应的全国联网能力,难以适应下一步风电大规模发展和在更大范围优化配置的需要。
为了解决这一问题,国家电网公司规划[3-4] 在“十二五”期间建设特高压骨干网架和若干条特高压直流输电,这些特高压交流与直流的起点都在国家“十二五”规划纲要中提出的五大综合能源基地,其中,新疆、蒙东、蒙西等地区既是大型风电基地,也是大型煤电基地,通过实施风电与火电联合外送,可以有效扩大消纳范围,既解决了火电外送问题,也解决了风电外送问题。
3 风能资源富集地区并网及消纳分析