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弃风弃光 症结何在?

编辑:西安银泽仪器设备有限公司  字号:
摘要:弃风弃光 症结何在?

在雾霾频发的情形下,关于新能源的话题热了起来。近日有媒体称,“三北”地区乃至全国弃风、弃光加剧,新能源企业最高限电达79%。那么,究竟是什么原因导致弃风、弃光加剧,解决弃风、弃光问题的根本出路又在哪里?

规划之痛

如果没有足够的跨区外送电力通道,即使甘肃、新疆火电机组全停,照样有弃风、弃光

众所周知,我国能源供应和能源需求呈逆向分布,在资源上“西富东贫、北多南少”,在需求上则恰恰相反。值得一提的是,不仅是煤炭、石油等化石能源如此,新能源如风能、太阳能也是如此:80%以上的风能资源分布在“三北”地区,太阳能资源也是“高原大于平原、西部大于东部”,而75%以上的能源需求集中在东部、中部地区。

一方面“三北”地区经济发展相对滞后、电力需求不足、电力市场狭小,另一方面却是化石能源和新能源都比较富足,这就必然导致新能源消纳上的矛盾。

而“三北”地区新能源近年来的爆发式增长激化了这种矛盾。“十二五”以来,新能源发展迅猛。风电方面,至2010年年底,我国并网风电4182.7万千瓦,超过美国、居全球第一。截至2015年第三季度,我国风电装机10885万千瓦,短短5年翻了一番还多。2014年,国家电网经营区域新增风电装机容量2319.6万千瓦,同比增长竟达44.2%。光伏发电方面,2010年年底,我国光伏装机89.3万千瓦,而到2015年9月底,这个数字已经变成3795万千瓦,5年翻了六番还多。仅今年前三季度,全国新增光伏发电装机就达990万千瓦。

那么,这么多的新能源装机能否在当地完全消纳呢?

看看甘肃和新疆的情况,形势就一目了然。当前,甘肃电力装机约为4531万千瓦,最大用电负荷仅1300万千瓦,装机容量是用电负荷的3.42倍,电力极其富余!再看新能源:甘肃新能源装机1784万千瓦(风电1202万千瓦),已经超过最大负荷484万千瓦。换句话说,即使甘肃火电机组全部关停(实际上必须有相当部分的火电要为新能源调峰),甘肃仍然会有弃风、弃光!

新疆的情况也是如此。新疆电网目前平均用电负荷降至2100万千瓦,但2014年年底装机就达5121.6万千瓦,电力也严重富余。新疆新能源装机已超过1500万千瓦,为用电负荷的71.42%。因此,新疆电力调度控制中心副主任杨永利表示:“考虑到必须有一定的火电机组为新能源调峰,就算电网全部使用新能源电力,也要弃掉一部分。”

甘肃、新疆的情况只是整个“三北”地区新能源消纳情况的一个缩影。在“三北”地区每个省份火电装机本已经富余,新能源装机又发展迅猛的情况下,如果想避免弃风、弃光,就只有一条路——建设跨区输电通道,将新能源电力送出“三北”之外的中东部消纳。考虑到风电场、光伏电站建设周期短,而输电通道建设周期长,所以,要想保障新能源电站竣工即能外送,输电通道项目就必须提前核准、开工。

但关键是,现实情况恰恰相反!“三北”地区的跨区输电通道核准不仅没有提前,反而大大滞后了。目前,“三北”地区,只有新疆拥有送往中东部的大容量输电通道,其他省份,要么没有,要么在建。

在这种情况下,弃风、弃光当然难以避免。

消纳之难

发电权置换、电能替代是不错的权宜之计,而现今的调度支持系统则很好地保证了新能源电站并网的“一碗水端平”

在跨区外送电力通道极少或正在规划、正在建设的情况下,当然不能坐视新能源消纳难。新能源本地消纳再难,也要想办法去做。在这方面,兼顾效益和公平,成为电网企业和新能源企业的必然选择。

在无论如何都会弃风、弃光的“三北”地区,为了少弃风、弃光,电网企业绞尽了脑汁。

“三北”地区不少省份的企业自备电厂比例高,挤占了公用电厂的市场,成为新能源消纳受限的又一个重要原因。对此,甘肃、新疆两地电网企业不约而同地想到了一个办法。

在光伏占总装机容量47.87%的金昌,供电公司在2014年提出就地消纳的一个创新举措——发电权置换,即自备电厂出让发电权给光伏电站,光伏电站每千瓦时电给自备电厂返利0.27元。第一个“吃螃蟹”的金泰东大滩光伏电站在与自备电厂执行4.2亿千瓦时发电权置换合同后,扣除给自备电厂的返利和过网费,赚了1.1亿元。在经济新常态下,1.1亿元对光伏电站是一笔不小的收益。2015年1~11月,甘肃新能源替代自备电厂电量累计达17.47亿千瓦时。

从2015年开始,国网新疆电力公司也开始采取类似措施促进新能源就地消纳。目前,新疆参与发电权置换交易的风电和光伏企业达91家,替代装机535万千瓦,从今年初到11月,共替代电量2.6亿千瓦时。预计12月之后,还将增加5亿千瓦时的替代电量。值得一提的是,国网新疆电力还正在开辟除电网消纳新能源之外的第二市场——研究利用富余的风电进行电解水制氢。

与甘肃、新疆不同的是,国网蒙东电力、吉林电力尝试“电能替代”的方式消纳富余风电。2011年11月,首个国家风电消纳示范项目、吉林省清洁供暖示范工程吉林洮南热力站投产。在国网吉林电力精心调度下,该站一个采暖期可就地消纳风电2700万千瓦时。从2013年年初开始,国网蒙东电力配合政府开展清洁供暖试点,用风电场低谷电量替代煤炭,为偏远城镇供热。至2015年,该公司已投资6855万元用于风电供暖试点项目的配套电网建设。参与试点的风电装机容量58.8万千瓦,每年增加风电消纳1.49亿千瓦时。

“不患寡而患不均”,不仅要考虑效益,还要考虑公平。在必然要弃风、弃光的大形势下,电网企业在调度上采用先进技术,让新能源电站上网“一碗水端平”。

“这么多新能源电站,让谁发谁不发,这个发多少,那个发多少,所有人都盯着你,一碗水怎么端平?”国网甘肃省电力公司研发应用了新能源有功智能控制系统,将省内风电场和光伏电站全部纳入。新能源企业在这个系统中可以公开透明地申请上网电量,也可以一眼看清电网及其他新能源电站各项数据。通过这个系统,甘肃新能源上网电量提高了7%,更为重要的是,没有新能源企业质疑其公正性。

治本之策

酒泉—湖南特高压如今年投运,则甘肃理论上没有弃风;规划中的准东—华东特高压可消纳新能源电力770万千瓦

虽然就地消纳新能源的努力从来没有停止过,但电网企业和新能源发电企业都知道,把“三北”地区的新能源电力送出区域之外,才是解决弃风、弃光的治本之策。

大唐新疆清洁能源有限公司副总经理杨秀峰说,目前新疆阿勒泰地区、塔城地区的风电开发才初具规模,还没有达到百万千瓦级就进入瓶颈。单纯依靠新疆本地消纳,风电没有办法进行大规模开发。他认为,只有借鉴哈密风电基地特高压外送的经验,启动外送消纳模式,才能开发新疆海量的风电资源。

统计数据证实了杨秀峰思路的正确性。同样是电力富余、风电规模相对接近的甘肃和新疆,因为有特高压外送通道,在这一轮的弃风中,新疆的情况要明显好于甘肃。截至2015年10月,新疆风电装机943万千瓦,甘肃1202万千瓦,1~10月,新疆风电利用小时数1438小时、发电125.34亿千瓦时,而甘肃风电利用小时数仅为1051小时、仅发电110.68亿千瓦时。

正因为如此,甘肃电网企业和新能源企业都对正在建设、预计2017年投运的酒泉—湖南±800千伏特高压工程寄予了厚望。他们认为,如果这个特高压工程今年投运,则甘肃就不会有弃风:该工程可年送电420亿千瓦时,其中40%(168亿千瓦时)以上为新能源。而今年1~10月,包括甘肃在内的西北电网累计弃风也不到133亿千瓦时。

针对“三北”新能源发电本地消纳难、跨区送出难的现状,国家电网公司一直通过各种方式向有关部门沟通汇报,争取尽早核准特高压外送电力通道。对于已核准跨区电力通道,如酒泉—湖南特高压直流输电工程,公司则加快施工,争取早日建成投运。公司还在积极推进准东—成都、准东—华东两个±1100千伏特高压直流输电工程核准。这两个工程输送容量共计2400万千瓦,仅准东—华东特高压工程即可外送新疆风电520万千瓦、光伏发电250万千瓦。

有业内人士表示,如果在新能源迅猛发展的“十二五”之初,国家有关部门就能意识到新能源电源、电网工程协调发展的重要性、紧迫性,超前核准一批“三北”地区电力外送通道项目,那么,“三北”地区弃风、弃光就不会有现在这么严重,比现在要好得多。

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