5月28 日,在国家电网风电发展工作座谈会上,国家电网把地方政府、发电企业和风电设备厂商都请到了会上,请四个主要风电大省吉林、内蒙古、河北和江苏四省区发改委官员优先发言,讲规划,提问题,提要求。近几年,风电迅猛发展,电网对风电的消纳问题越来越突出。 截至目前,国家电网的风电接入和配套送出工程投资近400 亿元,共接入风电1600 万千瓦,但仍有部分风电场未能及时并网。
国家能源局近期正在组织开展风电接入电网和市场消纳研究工作,还带队赴丹麦、西班牙等国家考察学习欧洲风电并网消纳经验。但是,对整个风电开发计划影响最大的,无疑是国家规划的七大千万千瓦级风电基地。近期,国家电网已完成了七大风电基地送出规划、消纳能力和消纳市场的分析和研究。
5月28 日,国家电网对外公布了七大风电基地2015 和2020 年接入系统及输电规划方案。按照国家风电发展规划,哈密、酒泉、河北、吉林、江苏沿海、蒙东、蒙西七个千万千瓦风电基地将于2020 年建成,规划到2015 年建成5808 万千瓦,2020 年建成9017 万千瓦,占据全国风电总装机容量60% 左右。
在七大风电基地输电规划方案时,国家电网提出了“建设大基地、融入大电网”,以及由近及远、分期建设的总体消纳思路,并从2009 年开始,组织国网经研院、有关网省公司和电力设计院对上述问题进行分析研究。
据国家电网研究人员介绍,蒙西风电需要在蒙西及华北、华中和华东电网消纳,蒙东风电在东北和华东电网消纳,哈密风电在西北、华中和华北电网消纳,酒泉风电在西北和华中电网消纳,河北电网在华北、华中和华东电网消纳,而吉林和江苏风电则在区域内电网消纳。
据测算,2015 年,七大风电基地省区消纳3708 万千瓦,跨区消纳2100 万千瓦;而到2020 年,省区消纳4854 万千瓦,跨区消纳则大幅上升至4163 万千瓦,这需建设大量远距离输电线路才能实现。
国家电网建议,将国家电网“十二五”规划和七个风电基地输电规划纳入国家能源发展战略和“十二五”电力发展规划;尽快出台风电保障性全额收购实施细则;研究制定风电跨省区消纳的价格机制和辅助服务定价补偿机制,完善风电配套送出输变电工程定价补偿机制和抽水蓄能电站的电价机制;尽快出台风电并网国家或者行业技术标准;制定风电入网认证和并网检测制度。
此外,强调风电上网的严格准入也已经成为国家电网下一步风电工作的重中之重。国家电网强调:加强并网技术管理的程序化和规范化,建立检测制度。
国网公司还制定了《国家电网公司风电场介入系统设计内容深度规定》、《风电运行控制技术规定》以及《风电功率预测系统功能规范》等多个配套规定。
国家电网2009 年12 月颁布了《风电接入电网技术规定》,提出风电场要具备功率控制、功率预测、低电压穿越、监控通信等功能要求。在低电压穿越方面,要求风电场在并网点电压跌落到20% 的时候,能够保持0.625 秒不脱网运行。国家电网今年2 月颁布的《风电调度运行管理规范》是国家电网在风电领域的主要企业标准。进一步提出了风电厂在并网管理、调试期管理、调度运行管理、发电计划管理、检修管理、继电保护和安全自动化装场置管理、通信运行管理以及调度自动化管理等方面的要求。
2月20 日,国家电网下发了《风电功率预测系统功能规范》,要求风电接入电网必须具备预测预报等功能。目前,这套系统已经在吉林、江苏、宁夏、西北、甘肃、辽宁电网投入运行,东北和黑龙江电网风电功率预测系统正在进行系统调试,新疆、上海、张家口电网风电功率预测系统正在进行预测建模。负责带队开发此系统的国网风电专家戴慧珠表示,应用该系统的网省达到11 个,总预测风场数量超过80 个,总预测风电装机容量超过600 万千瓦。受国电龙源风力发电公司委托,华北电力大学开发的该系统已在国电龙源川井风电场投入试运行,并正在威海、承德等地风电场进行开发调试。预测系统投入运行后,可让风场发电效率至少提高一倍。此外,国家电网投资3.5 亿在其旗下中国电科院建立的国家风电技术与检测研究中心的基础研究平台已基本完成,将作为风电机组的入网检测机构,对各个阶段的程序化和规范化提出了门槛:在风电工程前期工作阶段,要对接入系统方案进行审查,对百万级项目,要首先开展输电系统规划设计;设计招标阶段,推广国家电网制定的风电场标准化、规范化设计方案;签订并网协议阶段,要做好并网检测;并网运行阶段,要加强监测与考核。在风机检测制度方面,国家电网提出建立严格的入网认证和并网检测制度。对新投产风电场,按照《风电接入电网技术规定》的要求,开展风机入网认证和并网检测,保证风机性能和电网安全。而对已投产机组要进行评估,不合要求的要逐步实施改造。目前该中心的基础研究平台已经基本完成、移动检测设施建设进展顺利,现场试验基地工作有序开展。
在风电上网提速的同时,国家电网直属的中国电科院开发出了用于电网调度的风电功率预测系统,并在电网加速铺开推广。准确的风能预测直接关系到上网难问题的顺利解决。国家电网提出,将进一步加强风电功率预测工作,旗下各网省公司将指导各风电场建立本场风电功率预测系统,加强风电场发电计划申报和准确度考核工作;强化对风电场涉网继电保护和安全自动装置的协调配合和监督,确保电网安全;加快建立完善风电场运行监控系统。国家电网所属甘肃省电力公司和国网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,通过研制应用针对风电控制模式的成套装置,实现了实时风电有功功率控制,在确保电网安全稳定运行的前提下进一步提升了电网输送能力,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。为充分利用该地区风能资源,国家电网公司在加快推动相关电力外送通道建设,努力提高风电接纳能力的同时,组织研发了“大型集群风电有功智能控制系统”,旨在确保电网安全稳定运行的前提下最大限度地提高电网输送能力,力争达到地区风电场出力整体最优化的目标。目前,该系统一期工程已应用于酒泉地区9 座风电场,可根据电网接纳能力自动控制风电场发电出力,实现对风电的智能控制,对于今后风能的充分利用具有重要意义。