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关于我国风电弃风问题的思考

中国产业竞争情报网  2012-07-26  浏览:


  根据中国产业竞争情报网《风电项目可行性研究报告》显示,近年来,随着风电扶持政策和措施的不断完善,技术和产业能力的显著提高,我国风电发展规模快速扩大。然而,由于规划不协调、电网建设升级滞后、风电事故频发等原因,我国风电弃风问题日趋严重,并成为制约风电产业健康、可持续发展的重要因素。因此,为促进我国风电有序健康发展,需要从我国风电发展的实际出发,科学规划产业布局,提高技术水平,加强配套建设与政策引导。


  一、风电弃风问题突出


  近年来,我国风电扶持政策和措施不断完善,技术和产业能力显著提高,风电发展规模快速扩大。2006年-2009年,我国风电累计装机年增长率平均在100%以上,到2009年底,我国的累计装机容量达到2601万千瓦,居世界第二;2010年底,风电累计装机容量超过3000万千瓦,从而使我国风电装机规模成为世界第一,并提前10年实现了《可再生能源中长期发展规划》中所提出的2020年风电装机达到3000万千瓦的目标;2011年底,我国风电累计装机容量达到4505万千瓦,全国风电装机总量仍然居世界第一,我国已成为名副其实的全球风电大国。


  2003-2011年我国风电装机容量快速增长

 


  然而,在风电装机容量逐年增长的背景下,日趋严重的弃风问题成为影响风电产业健康、可持续发展的主要制约因素之一。国家能源局数据显示,2011年度,全国风电弃风限电总量超过100亿千瓦时,平均利用小时数大幅减少,其中,国家电网辖区风电平均利用小时数为1928小时,南方电网辖区风电平均利用小时数1801小时,个别省(区)的利用小时数已经下降到1600小时左右。据测算,风电企业每年平均运行小时数在2000小时以上,可以获得盈利,低于2000小时就会亏损。


  另外,根据中国可再生能源学会风能专业委员会对内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、广东、山东、甘肃、新疆、河北以及云南10个省(自治区)内的部分风电企业在2011年由于电网调度限制风电出力造成的发电量损失情况进行的初步统计调查,10个省(自治区)统计覆盖的风电场总装机容量达到1869.1万千瓦,占全国风电并网容量的42%。在2011年1月1日至2011年12月31日期间,列入调查样本的风电场2011年应发电量为353.47亿千瓦时,但由于电网调度原因被限发的电量高达59.8亿千瓦时,其中,甘肃、内蒙古、吉林风电限出力损失电量比例均在20%以上,另外,黑龙江限出力损失电量达到14.39%,辽宁达到10.45%,新疆达到5.2%,云南达到4.9%,河北达到3.86%,山东达到1.17%,广东达到1.00%。尽管在一些用能集中、消纳情况较好的地区限出力比例较小,但由于限出力比例高的地区装机权重很大,因此风电限出力损失电量比例仍高达16.92%。


  表1 2011年部分省区风电限出力损失情况统计

省份期末容量(MW总应发电量(亿千瓦时)限出力损失电量(亿千瓦时)限出力损失电量比例(%
甘肃2102.643.3310.9425.25
内蒙古7647.25142.2532.8723.1
吉林118722.64.7521.02
黑龙江1551.231.174.4814.39
辽宁218137.323.910.45
新疆597.313.390.75.2
云南325.54.90.244.9
河北2370.546.141.783.86
山东601.258.710.11.17
广东127.753.660.041
合计18691.35353.4759.816.92


  同时,电监会统计也指出,2011年我国部分省市风电弃风达20%左右,“三北”东北、华北和西北一些风能资源丰富的地区或超过30%,直接经济损失达近百亿元,


  二、原因分析


  风电弃风,主要有以下几方面原因。首先,在于开发规划不协调。一方面,各地政府在组织编制大型风电场或风电基地的开发规划时,只侧重于本地区的资源规划,并出现盲目上马、重复投资现象,从而使得本地区风电开发规模与国家总体规划缺乏统一性,导致风电并网难、消纳难。另一方面,各地方政府、风电企业和电网企业之间规划目标缺乏统一协调,从而造成风电开发规划与其他电源的建设规划、电网规划相互脱节,不能协调兼顾,也很大程度上影响了风电的合理有序开发与上网。


  其次,电网建设与风电发展规模不配套也是风电弃风的一个重要原因。我国的风能资源与用电负荷呈现逆向分布特征,我国风能资源丰富并已规划建设大型风电基地的地区,能源需求相对较低,风电消纳能力十分有限,因此风电场的开发建设需要输变电工程的配套建设来实现远距离输送、大范围消纳。由于地方政府考虑当地经济增长的需要,在地方利益驱动下,有一些项目未经核准就开始建设,建成后才协调输送和消纳问题,从而影响了风电的并网与输出。同时,风电的“大规模、远距离输送”等特征也对电网提出了更高的要求,从而使得电网建设与电厂建设难以同步完成,也在一定程度上影响了风电的输出与消纳。


  再次,风电与其他电源开发不匹配也是导致弃风的重要原因之一。风能资源间歇性、随机性的特点使风力发电具有随机和局部反调峰特性。由于我国电源结构以煤电为主,水电装机中大部分为径流式电站,丰水期不能调峰,核电目前不参与调峰,因此,风电大规模并网对其他电源的调节性能提出了较高的要求。由于部分地区系统内水电和火电对风电大规模开发的适应能力很差,从而影响了市场对于风电的消纳。


  另外,风机脱网事故的频繁发生也是导致弃风的重要因素之一。据统计,2011年以来,国家电网公司经营范围内共发生风机脱网事故35次,其中大规模脱网事故6次,脱网风机3848台次。


  三、相关建议


  当前,弃风限电已成为制约我国风电发展的重要问题,只有从我国风电发展的实际出发,科学规划产业布局,加强综合配套,妥善解决风电并网与消纳障碍,风电产业才能得到有序健康发展。


  在规划制定方面,加强风电、其他电源与电网规划的综合协调。由国家有关部门统筹协调风电总体规划。同时,大型风电基地集中开发规划,不仅要考虑风能资源条件,还要考虑风电与其他电源和电网的统一协调,统筹考虑风电与其他电源的合理配置,处理好风电和其他电源与电网规划建设的关系,做到风电建设与风电配套电源和电网建设同步规划、建设与投运。


  在配套方面,加强智能电网建设,提高电网对风电的消纳能力。首先,智能电网的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送特点也能够更好的解决风电上网难的问题。其次,通过集成先进的信息、自动化、储能、运行控制和调度技术,智能电网能够对包括风电等清洁能源在内的所有资源进行准确预测和优化调度,解决大规模清洁能源接入带来的电网安全稳定运行问题,有效提升电网对风电的接纳能力。


  在政策方面,虽然自2011年8月以来,国家能源局先后出台了《风电开发建设管理暂行办法》、《关于规范风电开发建设管理有关要求的通知》、《关于加强风电并网和消纳工作有关要求的通知》,对加强风电开发管理、规范风电建设秩序、提高风电开发利用效率具有重要指导作用。但是,为保证政策的实施效果,还需其他相关措施予以配合,一是出台补偿机制,补偿煤电机组参与调峰造成的损失,从而鼓励更多发电企业参与风电消纳;二是落实风电上网管理办法,支持“智能电网”发展,建立风电对电网企业和调峰电源企业的激励补偿机制;三是在资源条件具备的地区,可采取合理确定风电、水电和火电“打捆”外送电源的合理配比,进行统一同步开发建设,增强风电大规模外送的技术可行性和经济可行性。


  表2 国家能源局风电有序发展相关政策

时间政策主要内容
2011年8月25日《风电开发建设管理暂行办法》加强了对风电场工程建设规划、项目前期工作、项目核准、竣工验收、运行监管等环节的行政组织管理和技术质量管理。
2012年2月《关于规范风电开发建设管理有关要求的通知》再次重申了严格执行风电项目核准计划的重要性;并要求高度重视风电并网运行问题,对于风电场运行限电情况严重的局部地区,暂缓当地风电项目建设;对于风电弃风率超过20%的地区,原则上不得安排新的风电项目建设。
2012年6月1日《关于加强风电并网和消纳工作有关要求的通知》就加强风电建设和运行管理、保障风电并网和消纳提出四点要求:一、把保障风电运行作为当前风电管理的重要工作;二、认真落实并网接入等风电场建设条件;三、进一步做好风电场运行调度管理工作;四、着力提高风电场建设和运行水平。


  另外,针对风机脱网事故的频繁发生,一方面,要高度重视风电场运行管理工作,提高风电功率预测预报水平,不断提高风电建设和运行管理水平;另一方面,要促进风电相关制造企业加强技术研发,提升技术水平,为风电设备质量提供保障。