摘 要：在分析國(guó)內(nèi)風(fēng)電消納現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)風(fēng)電消納過程中遇到的問題，利用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的消納模式和借鑒國(guó)外風(fēng)電高消納比例成功經(jīng)驗(yàn)，提出了增強(qiáng)我國(guó)風(fēng)電消納能力的一些方法，提出了“建設(shè)特高壓骨干電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨國(guó)的多能互補(bǔ)型風(fēng)電走出去”的策略，對(duì)于擴(kuò)大風(fēng)電消納市場(chǎng)，提高風(fēng)電在全網(wǎng)出力中的比重，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)電力低碳與節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有一定的意義。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電消納 消納方式 多能互補(bǔ) 走出去

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（a）-0117-02

能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的命脈，是影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要因素。提高能源利用率、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、開發(fā)和利用可再生能源將是能源發(fā)展的必然選擇。風(fēng)電作為繼太陽能發(fā)電之后發(fā)展起來的一種新型的發(fā)電技術(shù)，在國(guó)家政策鼓勵(lì)及自身許多優(yōu)勢(shì)的條件下取得了跨越式的發(fā)展。2005年至2010年全國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量年均增速達(dá)188%[1]，截止到2012年6月底，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)67.774 GW躍居世界首位[2]，全國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)5258萬kW，同比增長(zhǎng)41.8%[3]。

由于風(fēng)電本身的隨機(jī)性、波動(dòng)性等特點(diǎn)使得并網(wǎng)受到限制，從而出現(xiàn)了高比例的棄風(fēng)現(xiàn)象，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以研究風(fēng)電消納方向，探究其解決方案是迫在眉睫的，為此國(guó)家能源局十二五規(guī)劃中提出了解決特高壓電網(wǎng)、新能源發(fā)電的特殊問題的目標(biāo)[5]。本文從我國(guó)風(fēng)電消納現(xiàn)狀出發(fā)，在分析現(xiàn)有的消納模式的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外風(fēng)電消納成功經(jīng)驗(yàn)，提出了擴(kuò)大我國(guó)風(fēng)電消納市場(chǎng)與增強(qiáng)風(fēng)電消納能力的一些建議。

1 國(guó)內(nèi)消納現(xiàn)狀及問題

大規(guī)模風(fēng)電消納一直是世界性難題，與國(guó)外相比，我國(guó)的風(fēng)電消納問題尤為突出。一方面，我國(guó)風(fēng)資源集中、規(guī)模大，但遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，難以就地消納。另一方面，風(fēng)電集中的“三北”地區(qū)，電源結(jié)構(gòu)單一，靈活調(diào)節(jié)電源比重低，特別是冬季由于供熱機(jī)組比重大，缺乏系統(tǒng)調(diào)峰能力；而歐美等國(guó)燃?xì)怆娬炯俺樗钅鼙壤撸缑绹?guó)達(dá)47%。在我國(guó)風(fēng)電資源條件和系統(tǒng)調(diào)峰能力與國(guó)外差距很大的情況下，風(fēng)電聚集地區(qū)的風(fēng)電裝機(jī)容量和發(fā)電量都超過了國(guó)外先進(jìn)水平。

并網(wǎng)和消納不暢問題成為制約中國(guó)風(fēng)電健康、持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。雖然風(fēng)機(jī)已并網(wǎng)，但是由于風(fēng)電并網(wǎng)質(zhì)量等導(dǎo)致棄風(fēng)問題比較嚴(yán)峻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年“三北”地區(qū)部分省區(qū)風(fēng)電消納情況不佳，棄風(fēng)情況嚴(yán)重，風(fēng)電場(chǎng)平均利用小時(shí)數(shù)1907 h，同比降低266 h；棄風(fēng)電量達(dá)123億kw·h，棄風(fēng)率約16%，棄風(fēng)電量對(duì)應(yīng)電費(fèi)損失約66億元，折合火電（標(biāo)）煤耗384萬噸，折合二氧化碳減排量760萬噸；東北、華北、西北地區(qū)棄風(fēng)率均超過13%；甘肅和蒙東地區(qū)棄風(fēng)率超過25%。

當(dāng)前，我國(guó)風(fēng)電發(fā)展遇到了一系列問題，電網(wǎng)規(guī)劃與風(fēng)電規(guī)劃不協(xié)調(diào)；風(fēng)電就地消納能力有限，外送通道不足；電源缺乏導(dǎo)致調(diào)峰變難；風(fēng)電消納市場(chǎng)不足及一系列保障措施不健全等，從而使得風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)與消納成為制約風(fēng)電發(fā)展的瓶頸。風(fēng)電消納問題是亟待解決的難題。

2 現(xiàn)有的消納方式

2.1 建設(shè)蓄能電站解決風(fēng)電消納問題

抽水蓄能電站是目前最理想的大容量?jī)?chǔ)能方式。抽水蓄能與風(fēng)電具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，風(fēng)電棄風(fēng)基本發(fā)生在夜間負(fù)荷低谷期間，而抽水蓄能電站夜間可以抽水用電，將被迫棄掉的風(fēng)能以水能的形式存儲(chǔ)起來，在負(fù)荷高峰時(shí)段再轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電能輸送到電網(wǎng)，從能源利用的角度來說實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”，從電量平衡的角度來說實(shí)現(xiàn)了“消峰填谷”。風(fēng)能作為可再生能源可以利用到抽水蓄能電站的能量轉(zhuǎn)化過程中，即利用風(fēng)能在枯水期或者負(fù)荷低谷期抽水蓄能，從而節(jié)約一次能源，文獻(xiàn)[7]以東北電網(wǎng)為例，進(jìn)行了建設(shè)抽水蓄能電站解決風(fēng)電消納經(jīng)濟(jì)性分析，得出了一些有益的研究成果。

2.2 風(fēng)電供暖機(jī)制

風(fēng)電的發(fā)電季節(jié)多發(fā)生在冬、春季和夜間，在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)冬季建設(shè)電加熱站，以減少火電供熱，增加電負(fù)荷的消耗，減少能源消耗和環(huán)境污染，增加風(fēng)力發(fā)電，最人程度減少棄風(fēng)損失，降低火力發(fā)電、供熱比例，冬季停備部分火電供熱機(jī)組，真正實(shí)現(xiàn)調(diào)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)向新能源消費(fèi)的轉(zhuǎn)變?？梢栽诔鞘薪ㄔO(shè)電加熱站，利用現(xiàn)有的供電線路和供熱管道，把電能通過電加熱器，把水加熱到一定溫度輸送到供熱管道，在與供熱管網(wǎng)的接口進(jìn)行訓(xùn)一量，以計(jì)算熱量，這種方法簡(jiǎn)單行之有效。如果有合適的政策激勵(lì)，這種方式有實(shí)際實(shí)現(xiàn)價(jià)值。

2.3 多能互補(bǔ)模式

多能互補(bǔ)是指將電力系統(tǒng)中的水電、風(fēng)電、光伏電、煤電、抽水蓄能等多種電源的聯(lián)合互補(bǔ)運(yùn)行，發(fā)揮各類電源優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，促進(jìn)風(fēng)電、光伏電消納，增加可再生能源比重。在這方面已取得了一些有益的成果。隨著新能源的快速發(fā)展，在陜甘青寧電網(wǎng)內(nèi)，已形成水電、煤電、風(fēng)電、光伏電、抽水蓄能等多種電源共存的局面，并且風(fēng)電、光伏電裝機(jī)比重提高很快。實(shí)施多能互補(bǔ)，可以發(fā)揮各類電源特長(zhǎng)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在促進(jìn)風(fēng)電、光伏電更好地并網(wǎng)消納，擴(kuò)展新能源發(fā)展市場(chǎng)空間，提高可再生能源比重，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的同時(shí)，可以提高供電質(zhì)量，更好地保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3 國(guó)外風(fēng)電消納的經(jīng)驗(yàn)

3.1 丹麥消納方式的借鑒：

丹麥?zhǔn)侨蝻L(fēng)電行業(yè)的標(biāo)桿，風(fēng)電比例非常高，風(fēng)電裝機(jī)約占總裝機(jī)30%左右，風(fēng)電發(fā)電量約占總發(fā)電量的28%左右，依托豐富的風(fēng)電資源及精確的風(fēng)電更新數(shù)據(jù)，借助其他新能源等多種方式的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電消納的高比例[5]。同時(shí)依靠強(qiáng)大的覆蓋全國(guó)的電網(wǎng)及與鄰國(guó)的跨國(guó)聯(lián)網(wǎng)機(jī)制，有力推動(dòng)了風(fēng)電的大規(guī)模接入與高比例消納問題。我國(guó)應(yīng)以丹麥發(fā)展模式為經(jīng)驗(yàn)，以特高壓骨干電網(wǎng)建設(shè)為目標(biāo)的智能電網(wǎng)發(fā)展為機(jī)遇，借鑒美國(guó)智能電網(wǎng)中的成功經(jīng)驗(yàn)，建立一批跨區(qū)域，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的國(guó)內(nèi)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和風(fēng)電“走出去”的跨國(guó)消納通道。減少風(fēng)電棄風(fēng)比例，為高比例的風(fēng)電并網(wǎng)率提供有力的外送通道。

3.2 西班牙高比例消納的借鑒：

西班牙風(fēng)電并網(wǎng)容量居世界前列，且其風(fēng)電消納屢創(chuàng)新高，是我國(guó)風(fēng)電消納的標(biāo)桿。2011年最新數(shù)據(jù)顯示，西班牙風(fēng)電裝機(jī)20612 MW，占電力總裝機(jī)容量的21.3%，風(fēng)電并網(wǎng)電量達(dá)到60%，最高時(shí)達(dá)到53%[6]。西班牙電力系統(tǒng)具有大量的靈活快速調(diào)節(jié)電源，有很大能力平衡風(fēng)力出力的波動(dòng)，為風(fēng)電的發(fā)展提供足夠的備用電源。同時(shí)西班牙具有嚴(yán)格的風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、明確的獎(jiǎng)懲機(jī)制和有效的調(diào)度運(yùn)行措施，可以對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行有效、有序的調(diào)控。我國(guó)應(yīng)結(jié)合自身能源分布特點(diǎn)及電源配置方案，在風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與管理方面制定合理健全的體制，提高系統(tǒng)風(fēng)電消納能力，增加新能源出力比重，節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)低碳電力，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

4 對(duì)于促進(jìn)風(fēng)電消納的一些建議

4.1 技術(shù)攻關(guān)

從風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電、接入電網(wǎng)等方面功克技術(shù)難題，為風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)與消納提供有利條件。攻關(guān)的范圍如風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)自然災(zāi)害防護(hù)技術(shù)、風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行性能測(cè)試技術(shù)、海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)、大型風(fēng)電場(chǎng)群優(yōu)化運(yùn)營(yíng)技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)接入自適應(yīng)技術(shù)[4]。

4.2 管理層面

我國(guó)風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展的歷史較短，對(duì)于大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)管理經(jīng)驗(yàn)不足，目前還沒有出臺(tái)國(guó)家層面的基于大規(guī)模風(fēng)電的并網(wǎng)導(dǎo)則、風(fēng)電并網(wǎng)管理規(guī)范，風(fēng)機(jī)并網(wǎng)檢測(cè)、風(fēng)電監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、風(fēng)功率預(yù)測(cè)的管理、風(fēng)電調(diào)度運(yùn)行管理剛剛起步，風(fēng)電規(guī)劃310941b2a85948249c9edd3f370e165d與電網(wǎng)規(guī)劃以及其他電源規(guī)劃脫節(jié)。因此，現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)風(fēng)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展必須要在風(fēng)電的規(guī)劃管理、項(xiàng)目管理、并網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理、并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范管理和并網(wǎng)檢測(cè)認(rèn)證管理上有所突破。

4.3 政策層面

我國(guó)風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展晚，當(dāng)前的風(fēng)電發(fā)展激勵(lì)政策中缺乏對(duì)輸配及用電環(huán)節(jié)的補(bǔ)償與激勵(lì)，缺乏鼓勵(lì)電網(wǎng)企業(yè)收購清潔能源上網(wǎng)電力的激勵(lì)，缺乏鼓勵(lì)用戶購買綠色電力的激勵(lì)，沒有形成包括發(fā)電、并網(wǎng)、用電在內(nèi)的完整的激勵(lì)政策體系。通過相關(guān)的政策及其保障措施可持續(xù)推進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)消納工作，結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，可以采取著力點(diǎn)在于完善需求側(cè)管理、促進(jìn)低谷時(shí)段風(fēng)電消納的上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制和電網(wǎng)投資成本回收機(jī)制的促進(jìn)風(fēng)電與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的政策。實(shí)現(xiàn)風(fēng)電并網(wǎng)的市場(chǎng)化、法制化，為風(fēng)電發(fā)展提供強(qiáng)有力的政策保障。

5 結(jié)論

綜合以上探討，明確了促進(jìn)風(fēng)電消納的方向，在充分考慮我國(guó)電源結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有電網(wǎng)構(gòu)架的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外先進(jìn)理論和發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)在完善的政策機(jī)制激勵(lì)，領(lǐng)先的并網(wǎng)技術(shù)的支撐下的區(qū)域里多種能源互補(bǔ)并網(wǎng)機(jī)制，以智能電網(wǎng)發(fā)展為契機(jī)，建設(shè)特高壓骨干輸電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)跨省、跨區(qū)域，跨國(guó)的多能互補(bǔ)型風(fēng)電走出去策略，擴(kuò)大風(fēng)電消納市場(chǎng)，提高風(fēng)電在全網(wǎng)出力中的比重，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)電力低碳與節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).電力行業(yè)2010年發(fā)展情況綜述：中電聯(lián)發(fā)布 中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2011綜述篇[EB/OL].[2012-07-12].http：//tj.Cec.Org. cn/niandufazhanbaogao/2011-06-27/58873.html

[2]http：//www.wwindea.org/webimages/Half-year_report_2012：4.

[3]中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).2012年6月全國(guó)風(fēng)電生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表[R].北京：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)，2012.

[4]國(guó)家能源科技“十二五”規(guī)劃（2011-2015）.

[5]丹麥如何解決風(fēng)電消納[J].新財(cái)經(jīng)，2012（11）.

[6]http：//www.cnwpem.com/46/0/609.html.

[7]靳亞東，董化宏，馬登清.建設(shè)蓄能電站解決風(fēng)電消納經(jīng)濟(jì)性分析.中國(guó)水電顧問集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.