据了解,电网对风电入网有着极其严格的技术指标,入网的风电必须满足电网的稳频、稳压和稳相要求。自然风是不稳定的,导致风机所发出的电也不稳定。不稳定的风电对电网会产生巨大冲击,有可能导致电网崩溃或设备损坏。
正是由于风电的间歇性和不稳定性,而且在并入电网后会对电网造成一定的冲击,使电的品质下降,有人甚至将风电戏称为"垃圾电"。为了使风电满足入网条件,使上网的电尽可能稳定,电网运营商需要在风机和电网之间加入复杂的调节装置,按照惯例,为确保电网安全,在风电上网时一般要按照两倍比例建立其他稳定的调峰电源(调节电力负荷峰谷差的发电机组),即建设500万千瓦的风电,理论上需1000万千瓦调峰电源调峰,而这无疑将增加企业的成本,企业积极性不高也就理所当然了。
此外,地理因素也是加大风电上网难度的一个重要原因。
我国陆地风能资源主要集中在西部和北部偏远地区,而用电负荷中心却在东部地区,而西部和北部地区的电网系统相对比较薄弱,无法完全接纳风电场发出的电,进而输送至东部用电中心。如果风电场离用电负荷中心比较近,风电企业往往不存在上网难题。例如山东大唐东营风电场,就基本不存在风电并网难题,因为该风电场离当地的用电负荷中心非常近,而且当地用电消耗能力强,所以,并网阻力就小了很多。如此看来,困扰风电设备商和运营商最大的难题是风电并网问题。因为并网问题,导致风能资源丰富地区发出的电无法送达用电消耗大的地区,形成风能资源相对过剩。
中国风电发展现实的困境有几方面原因;国家可再生能源发展规划中缺乏电网接入配套规划:对电网企业接收可再生能源发电,以及相应的电网建设和改造缺乏监管:没有规定电网接收可再生能源发电的约束性配额指标:缺乏有关可再生能源发电的并网引导政策。
从技术层面上讲,风力资源时强时弱,风力发电具有不稳定性,小规模的风电电源会引起电能质量、电压的问题,大规模的风电电源会引起电网稳定性等问题。因此,如果不加大对电网的投入,区域性电网就会受到严重威胁:而一旦出现问题,就会造成大面积停电,后果不堪设想。其他的电源比如说火电、水电,都是可以调度的,这就大大减少了电网运行和调度的风险。
根据中国电力联合会披露的数据,前年中国拥有的1221万千瓦风电装机中,实现并网发电的只有894万千瓦,这意味着至少28%的已建风电设备因各种原因而闲置。风电上网瓶颈短期内显然难以解决。
中电国际瓜州北大桥风电场建成并运行两年,亏损1771万元,主要原因就是电网输送能力不足,只好限电。该风场15万千瓦的装机容量,现在只能输出50%至60%,最低时只有30%。
西北地区电网网架结构比较薄弱,线路端面过窄,输送能力较差。目前酒泉区域内只有110千伏和330千伏输电线路,已无法完全承担风电和区域内火电、水电的输送。玉门也遇到了相同的问题。目前玉门电力输出主要依靠嘉(嘉峪关)
瓜(瓜州)330千伏输电线路输送,风电上网电量只占设计上网电量的50%左右,致使已投入运行的风电场不能满负荷发电。而且根据规划,玉门今后几年还将有400万千瓦煤电、200万千瓦光热光伏发电等开发项目陆续开工,电力输出矛盾愈加突出。
截至2008年底,我国风电装机容量占总装机容量的1.13%,而风电发电量只占总发电量的0.37%。可见,风力出力总体效果还有很大提升空间,风电并网难题必须尽快解决。
电价与效益
2006年,国家出台了《可再生能源法》,推动新能源产业发展。因风电上网价格较高,利润可观,风力发电受到追捧,几乎所有有条件发展风电的地方政府都积极上马风电项目。客观讲,风能资源丰富的地区,大都是欠发达地区。为了吸引投资,地方政府积极招商,吸引发电企业,降低企业进驻门槛。国家有关规定明确,建大规模的风电场须经发改委审批,而小于5万千瓦规模的,则只需上报地方政府核准,由地方政府审批。一时间,中小规模的风电场遍地开花。
2009年7月24日,国家发改委发布《关于完善风力发电上网电价政策的通知》,将全国分为四类风能资源区,相应制定风电标杆上网电价。
《通知》规定,按照国内风能资源状况和工程建设条件,将全国分为四类风能资源区,相应制定风电标杆上网电价。四类资源区的标杆电价分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。今后新建的陆上风电项目,统一执行所在风能资源区的标杆上网电价。海上风电上网电价将根据建设进程另行制定。同时规定,继续实行风电费用分摊制度,风电上网电价高出当地燃煤机组标杆上网电价的部分,通过全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。
目前,风力发电的唯一利润空间就在于最终上网的电价收入。业内人士说,这就取决于国家的定价策略和上网电价补贴要要"如果没有补贴,风电盈利。。无期"。这就造成了一个事实上的悖论,风电的成本居高不下一直都是制约这个产业发展的大问题,而电网企业从自身考虑不愿意采购风电也是一个事实。目前酒泉市风电上网电价约0.53元/度左右,高于火电的0.2元、水电的0.35元。而内蒙古、河北、东北等地区都已经涨到0.6元左右,吉林风电已至0.7元左右,与火电、水电电价相比差距更大。国家电网人士说,如果国家没有政策,风电很难获得大面积应用。