2.1 系统稳定问题
酒泉电网风电、光伏发电目前并网的5.63GW 容量主要依靠河西750kV 交流线路送出,线路充电功率会随线路潮流、电压的变化而变化,由于风电、光电的随机性特点,充电功率的快速变化将对电网的系统稳定产生巨大影响。电网必须具备足够的、动态的感性和容性无功调节能力,同时要求各类发电机组与电网协同调压,才可能实现电网电压的有效控制。面对超大规模风电、光电的远距离输电问题,目前不仅缺乏实际运行管理经验,理论分析计算的结论也存在不确定性。[2] 因此,酒泉电网存在较大的系统不稳定问题(2011 年酒泉风电基地曾发生一系列的脱网事故),这无疑给本地区电网调度管理带来了潜在风险与挑战。
2.2 调频、调峰问题
发电、供电和用电必须同时完成,决定了电力系统的总发电负荷必须随用电负荷的变化而变化。风电、光电的间歇性、波动性、随机性的特点,决定了发电负荷难以保持稳定,更不可能与用电负荷同步变化。为了满足电力系统频率稳定的基本要求,必须有其他电源承担适应风电发电负荷变化要求而相应反向变化的发电负荷调整能力。酒泉地区现有可参与调频、调峰的发电能力基本为零,以甘肃电网自有的水电、火电机组调峰也远远不够,必须考虑让西北五省区域,尤其是黄河中上游水电参与调峰。[3] 另外,还存在水电、火电机组能否适应频繁调峰、电网能否适应系统潮流频繁大范围波动等方面的问题。
2.3 电力电量消纳问题
2006 年, 国家出台了《可再生能源法》,为鼓励可再生能源发展,该法第14 条提出,电网要全额消纳可再生能源电力。预计2012 年年末,酒泉电网风电、光电装机容量将达到5.8GW, 占甘肃电网总装机容量的20%,2015 年, 风电、光电装机容量将达到16GW,占甘肃电网总装机容量的22%。从电力平衡、电量平衡角度考虑,相比甘肃省最大负荷与装机容量,酒泉地区占比分别为25%、39%,该比例以上电力、电量均无法在酒泉乃至甘肃省内全部消纳。利用甘肃现有的750kV、330kV 跨省输电通道,也无法在更大的区域内消纳这些快速增加的巨量风电。
3 对新能源大规模集中接入的对策、建议
酒泉地区是目前全世界集中并网规模最大、输送距离最远和送出电压等级最高的新能源基地,本地用电负荷较小,外送通道容量有限,系统调峰能力严重不足,无法满足如此大规模的新能源送出与消纳要求,这也是西部地区发展新能源面临的共性问题。[4] 对此,应做好以下四方面工作:
(1)统筹考虑新能源发展规划与电网规划、新能源发展与电力市场,相互协调、相互衔接。统筹新能源开发时序和电网建设周期,做到新能源项目与电网配套送出工程同步核准、同步建设、同步投运。
(2)积极发展酒泉地区当地用电市场,承接东部产业转移负荷,加快电解铝、特种铁合金、矿产开发等一大批高载能重点工程建设,延伸产业链,缓解大规模新能源发展市场消纳能力不足的矛盾。
(3)统筹酒泉电网及西北区域调峰资源。酒泉及其周边地区负荷有限,电力消纳能力不足,同时在该地区需要配备一定比例的火电调峰保证电网稳定。加快750kV 新疆— 西北联网第二通道建设,积极推进酒泉至湖南±800kV 直流联网输电工程建设,不断扩大外送规模,借助于西北电网的调峰资源参与调峰,应对大规模风电随机性、波动性的影响,缓解大规模风电基地调峰能力不足的矛盾。