为缓解我国首座千万千瓦级风电基地输电压力,河西750千伏输变电工程和国内首个大型集群风电智能控制系统相继开建和应用,但因西北消纳电力能力有限,业内专家呼吁批准建设连通东部的特高压电网输送风电。
河西建设我国第一个千万千瓦级风电基地
酒泉地区风能资源丰富,据初步测算,风能利用面积约为1万平方千米,可开发量约4000万千瓦。近年来,随着甘肃省委、省政府“建设河西风电基地、再造西部‘陆上三峡’”目标的提出,酒泉地区成为我国规划建设的首座千万千瓦级风电基地,风电装机容量剧增。
目前,河西地区一批风、光电项目正在抓紧建设,五大电企中的大唐、中电投、华能都在酒泉投建了风电机组,已建成风电装机容量221万千瓦、光伏发电装机容量2.5兆瓦,预计2010年底将达到516万千瓦。
大规模建设风电的酒泉地区距离兰州负荷中心约1000千米,相当于甘肃兰州到河南郑州的距离,河西地区网架结构相对薄弱,常规电源调节能力十分有限,在这样的地区建设千万千瓦风电基地,对于全世界风电发展来说无疑是一次创举。在河西风电基地建设突飞猛进的背景之下,风电上网的难题愈发突出……
我国风电机组缺乏调节能力
任何创举都是一次挑战,河西“风电走廊”的建设带来的挑战非常巨大。其一就是我国风电机组缺乏调节能力。
风电起步较早的丹麦、德国等欧洲国家,尽管风电总装机比例较高,但全部是分散式并网。当风电规模较小时,风电机组性能的缺陷不足以构成对电网的严重威胁,但当风电规模越来越大,接入电压等级越来越高,积沙成堆的效应就开始显现。
美国近年来开始集中大规模开发风电,预计2030年将实现20%的电力由风电供应,但美国具有坚强电网,且风电机组性能优良。据美国通用公司介绍,他们的风电机组不仅具有零电压穿越能力,而且还有一定容量的调峰、调频和调压能力。
“但我国的风机在装机容量连续5年翻番的匆忙之间,风机制造商,尚来不及创新风机的性能,调峰的难题都留给了电网。”甘肃省电力公司风电中心主任汪宁勃说。
为了降低风电对电网的冲击,在确保电网安全稳定运行的前提下进一步提升电网输送能力,国家电网所属甘肃省电力公司和中国电科院共同研发的国内首个大型集群风电智能控制系统在甘肃投入运行。
目前,酒泉地区风电场平均出力增幅可达14%。该系统投运后,甘肃电网已创出日风电出力567兆瓦、日发电量1072万千瓦时的历史最高记录。
千万千瓦风电基地面临调峰压力