朱文廣　王偉　程虹　舒嬌　楊超

摘要：作為一種清潔可再生新能源，風(fēng)電具有其特有的優(yōu)勢，尤其在江西地區(qū)可作為傳統(tǒng)能源的有力補(bǔ)充。但是，隨著風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)容量的增加，風(fēng)力發(fā)電的合理消納成為了影響風(fēng)電并網(wǎng)的主要制約因素。文章在分析江西省現(xiàn)有發(fā)電情況的基礎(chǔ)上，提出了江西省調(diào)峰平衡原則和風(fēng)電消納能力的分析方法流程，并依據(jù)該原則和方法預(yù)測了江西省2016年和2020年在不同跨區(qū)調(diào)峰能力水平下的風(fēng)電消納能力。

關(guān)鍵詞：新能源；風(fēng)電；消納能力；調(diào)峰平衡；江西省 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM712 文章編號(hào)：1009-2374（2015）01-0009-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0005

1 概述

隨著社會(huì)的發(fā)展，能源消耗不斷增加，生態(tài)環(huán)境日益惡化，人類生存壓力持續(xù)增大。在這樣的背景下，可再生能源的開發(fā)利用成為越來越多國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要部分。而江西電網(wǎng)地處華中電網(wǎng)的東南部，是一個(gè)典型的受端電網(wǎng)，其對新能源的消納能力受本地電網(wǎng)調(diào)峰能力限制明顯，伴隨本地受電水平提高，其對新能源的消納能力呈逐步下降趨勢。如何有效發(fā)展新能源，使得電力能源可持續(xù)發(fā)展，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，是江西電網(wǎng)必須面對的問題。

2 江西風(fēng)電發(fā)展的必要性

（1）江西省一次能源資源匱乏，抓緊風(fēng)電開發(fā)除了改善江西省的能源結(jié)構(gòu)外，可一定程度緩解江西省能源短缺之急；（2）江西省風(fēng)電和水電具有不同步發(fā)生規(guī)律，風(fēng)力發(fā)電高峰處于秋季與冬季（9～次年3月），水利發(fā)電高峰期處于春季和夏季（4～8月），風(fēng)電和水電具有季節(jié)性特性，可實(shí)現(xiàn)季節(jié)性互補(bǔ)；（3）風(fēng)力發(fā)電是環(huán)保型可再生能源，它不僅改善電源結(jié)構(gòu)，替代一部分火電容量，節(jié)約煤炭，減少污染，保護(hù)環(huán)境，而且可實(shí)現(xiàn)江西電力能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以支持江西經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3 江西風(fēng)電消納能力分析

3.1 電網(wǎng)概況

江西電網(wǎng)位于華中電網(wǎng)東南部，2013年通過3條500kV線路與華中主網(wǎng)相聯(lián)。江西電網(wǎng)由南昌等12個(gè)地區(qū)電網(wǎng)組成，目前500kV電網(wǎng)已經(jīng)形成中部主框架環(huán)網(wǎng)，并且以主框架網(wǎng)為核心，向西延伸至萍鄉(xiāng)、向東延伸至上饒，向南延伸至贛南，向北延伸至九江。

3.2 發(fā)電現(xiàn)狀

2013年全網(wǎng)統(tǒng)調(diào)發(fā)電量完成711.987億kW時(shí)，同比增長15.86%。其中水電完成32.287億kW時(shí)，同比減少22.54%；風(fēng)電完成4.1725億kW時(shí)，同比增長179.81%；光伏完成0.0024億kW時(shí)；火電完成675.5249億kW時(shí)，同比增長18.23%。

3.3 風(fēng)電消納能力分析

3.3.1 調(diào)峰平衡原則：（1）燃煤機(jī)組中，考慮燃煤機(jī)組調(diào)峰的煤耗特性、機(jī)組調(diào)節(jié)速度，然后逐一按照機(jī)組煤耗由大到小進(jìn)行調(diào)峰（若系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)較大，從運(yùn)行角度需要可根據(jù)各類機(jī)組爬坡能力考慮調(diào)峰順序）；（2）在豐水季水電盡可能帶基荷避免棄水調(diào)峰，在枯水季主要參與調(diào)峰；（3）各類機(jī)組調(diào)峰安排要考慮網(wǎng)絡(luò)的安全約束；（4）水電按不同電站（徑流、日/季/年調(diào)節(jié)）的調(diào)節(jié)性能確定調(diào)峰能力，抽水蓄能調(diào)峰性能200%，核電在正常情況下不參與系統(tǒng)調(diào)峰。現(xiàn)有火電機(jī)組調(diào)峰能力按照機(jī)組實(shí)際常規(guī)調(diào)峰能力考慮；（5）調(diào)峰平衡的備用容量按負(fù)荷備用4%、旋轉(zhuǎn)事故備用4%考慮；（6）平衡時(shí)按最大負(fù)荷日并參照最大峰谷差日的負(fù)荷率統(tǒng)籌考慮，平衡結(jié)果為本年度調(diào)峰最嚴(yán)重情況。

3.3.2 調(diào)峰平衡預(yù)測：（1）電網(wǎng)平均調(diào)峰裕度。由于電網(wǎng)各日負(fù)荷是不同的，這將造成各日的調(diào)峰裕度也是不同的。因此，需要考慮各日的調(diào)峰裕度對電網(wǎng)消納風(fēng)電能力的影響，及負(fù)荷變化引起的調(diào)峰裕度變化，采用平均調(diào)峰裕度代替最大調(diào)峰裕度。平均調(diào)峰裕度一般根據(jù)最大負(fù)荷時(shí)的調(diào)峰裕度、月不均衡系數(shù)得到。電網(wǎng)的平均調(diào)峰裕度Pav調(diào)峰=P調(diào)峰×σ，月不均衡系數(shù)σ為月平均負(fù)荷與月內(nèi)最大負(fù)荷日平均負(fù)荷的比值。電網(wǎng)調(diào)峰裕度P調(diào)峰為機(jī)組最小技術(shù)負(fù)荷與最小負(fù)荷的差值，而電網(wǎng)開機(jī)方式及容量由電網(wǎng)最大負(fù)荷決定。（2）調(diào)峰平衡預(yù)測。按照上述調(diào)峰平衡原則，對2016年、2020年江西電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰平衡。在調(diào)峰平衡時(shí)，對新增300MW及以上常規(guī)煤電機(jī)組調(diào)峰時(shí)最小出力率按50%考慮，調(diào)峰平衡結(jié)果如表1所示：

3.3.3 風(fēng)電消納預(yù)測。風(fēng)電消納能力的分析流程如圖1所示：

圖1 風(fēng)電消納能力的分析流程

在圖1中，Kf為峰荷時(shí)安排的風(fēng)電容量系數(shù)，在此取2.4%；Kg為風(fēng)電的容量可信度，在此取21%。根據(jù)該分析方法，江西風(fēng)電的消納能力預(yù)測如表2所示：

3.3.4 江西電網(wǎng)的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)分析。從以上計(jì)算分析可知，江西電網(wǎng)的風(fēng)電消納水平主要受本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力因素影響，在近期可主要側(cè)重于提高本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力，在中遠(yuǎn)期則要考慮借助區(qū)域交換功率調(diào)節(jié)來提高本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力。

2016年基于江西本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力，其風(fēng)電消納水平為624萬kW，如果在運(yùn)行中考慮棄風(fēng)，則其消納水平可有所提高。2016年規(guī)劃的受電容量為244萬kW，如果考慮10%的受電功率參與本地調(diào)峰，則風(fēng)電消納水平可提高至735萬kW。

預(yù)計(jì)2020年，伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電負(fù)荷大幅提高，江西電網(wǎng)從外受電約1700萬kW，本地機(jī)組的調(diào)峰能力難以滿足江西電網(wǎng)的調(diào)峰需求，風(fēng)電消納水平也受到很大制約，必須借助區(qū)域間交換功率調(diào)節(jié)來提升本地電網(wǎng)調(diào)峰能力，如果考慮20%的外來電力參與調(diào)峰，則對應(yīng)的風(fēng)電消納水平約為1030萬kW。

綜合來看，考慮外來電力參與本地調(diào)峰的因素，江西電網(wǎng)的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)應(yīng)在本地電網(wǎng)消納能力基礎(chǔ)上適當(dāng)超前，但不能超越電網(wǎng)的綜合消納水平。

4 結(jié)語

江西省風(fēng)力資源較為豐富，且對當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)調(diào)整和能源互補(bǔ)性產(chǎn)生較大收益，但江西地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)電消納能力有限。為促進(jìn)江西省風(fēng)力發(fā)電的合理發(fā)展，應(yīng)積極探索跨省電力調(diào)峰平衡措施，以本地電網(wǎng)的消納能力為基礎(chǔ)，以外來電力的調(diào)峰參與為促進(jìn)，追求風(fēng)電與常規(guī)能源、主干電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅遠(yuǎn)翔，楊仁剛，蔡國偉.大容量風(fēng)電接入系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)能量的影響[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2014，（1）.

[2] 王芝茗，蘇安龍，魯順.基于電力平衡的遼寧電網(wǎng)接納風(fēng)電能力分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34（3）.

[3] 遲永寧，王偉勝，戴慧珠.大型風(fēng)電場對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006，30（5）.

[4] 孫元章，吳俊，李國杰.風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007，（20）.

[5] 白鴻斌，王瑞紅.風(fēng)電場并網(wǎng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響分析[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2012，24（1）.

作者簡介：朱文廣（1972—），男，國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院高級(jí)工程師，研究方向：電網(wǎng)規(guī)劃、智能化規(guī)劃等；王偉（1989—），男，供職于國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，碩士，研究方向：電網(wǎng)規(guī)劃、新能源消納等；程虹（1963—），女，國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院高級(jí)工程師，研究方向：電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)等。

（責(zé)任編輯：周 瓊）

摘要：作為一種清潔可再生新能源，風(fēng)電具有其特有的優(yōu)勢，尤其在江西地區(qū)可作為傳統(tǒng)能源的有力補(bǔ)充。但是，隨著風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)容量的增加，風(fēng)力發(fā)電的合理消納成為了影響風(fēng)電并網(wǎng)的主要制約因素。文章在分析江西省現(xiàn)有發(fā)電情況的基礎(chǔ)上，提出了江西省調(diào)峰平衡原則和風(fēng)電消納能力的分析方法流程，并依據(jù)該原則和方法預(yù)測了江西省2016年和2020年在不同跨區(qū)調(diào)峰能力水平下的風(fēng)電消納能力。

關(guān)鍵詞：新能源；風(fēng)電；消納能力；調(diào)峰平衡；江西省 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM712 文章編號(hào)：1009-2374（2015）01-0009-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0005

1 概述

隨著社會(huì)的發(fā)展，能源消耗不斷增加，生態(tài)環(huán)境日益惡化，人類生存壓力持續(xù)增大。在這樣的背景下，可再生能源的開發(fā)利用成為越來越多國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要部分。而江西電網(wǎng)地處華中電網(wǎng)的東南部，是一個(gè)典型的受端電網(wǎng)，其對新能源的消納能力受本地電網(wǎng)調(diào)峰能力限制明顯，伴隨本地受電水平提高，其對新能源的消納能力呈逐步下降趨勢。如何有效發(fā)展新能源，使得電力能源可持續(xù)發(fā)展，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，是江西電網(wǎng)必須面對的問題。

2 江西風(fēng)電發(fā)展的必要性

（1）江西省一次能源資源匱乏，抓緊風(fēng)電開發(fā)除了改善江西省的能源結(jié)構(gòu)外，可一定程度緩解江西省能源短缺之急；（2）江西省風(fēng)電和水電具有不同步發(fā)生規(guī)律，風(fēng)力發(fā)電高峰處于秋季與冬季（9～次年3月），水利發(fā)電高峰期處于春季和夏季（4～8月），風(fēng)電和水電具有季節(jié)性特性，可實(shí)現(xiàn)季節(jié)性互補(bǔ)；（3）風(fēng)力發(fā)電是環(huán)保型可再生能源，它不僅改善電源結(jié)構(gòu)，替代一部分火電容量，節(jié)約煤炭，減少污染，保護(hù)環(huán)境，而且可實(shí)現(xiàn)江西電力能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以支持江西經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3 江西風(fēng)電消納能力分析

3.1 電網(wǎng)概況

江西電網(wǎng)位于華中電網(wǎng)東南部，2013年通過3條500kV線路與華中主網(wǎng)相聯(lián)。江西電網(wǎng)由南昌等12個(gè)地區(qū)電網(wǎng)組成，目前500kV電網(wǎng)已經(jīng)形成中部主框架環(huán)網(wǎng)，并且以主框架網(wǎng)為核心，向西延伸至萍鄉(xiāng)、向東延伸至上饒，向南延伸至贛南，向北延伸至九江。

3.2 發(fā)電現(xiàn)狀

2013年全網(wǎng)統(tǒng)調(diào)發(fā)電量完成711.987億kW時(shí)，同比增長15.86%。其中水電完成32.287億kW時(shí)，同比減少22.54%；風(fēng)電完成4.1725億kW時(shí)，同比增長179.81%；光伏完成0.0024億kW時(shí)；火電完成675.5249億kW時(shí)，同比增長18.23%。

3.3 風(fēng)電消納能力分析

3.3.1 調(diào)峰平衡原則：（1）燃煤機(jī)組中，考慮燃煤機(jī)組調(diào)峰的煤耗特性、機(jī)組調(diào)節(jié)速度，然后逐一按照機(jī)組煤耗由大到小進(jìn)行調(diào)峰（若系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)較大，從運(yùn)行角度需要可根據(jù)各類機(jī)組爬坡能力考慮調(diào)峰順序）；（2）在豐水季水電盡可能帶基荷避免棄水調(diào)峰，在枯水季主要參與調(diào)峰；（3）各類機(jī)組調(diào)峰安排要考慮網(wǎng)絡(luò)的安全約束；（4）水電按不同電站（徑流、日/季/年調(diào)節(jié)）的調(diào)節(jié)性能確定調(diào)峰能力，抽水蓄能調(diào)峰性能200%，核電在正常情況下不參與系統(tǒng)調(diào)峰。現(xiàn)有火電機(jī)組調(diào)峰能力按照機(jī)組實(shí)際常規(guī)調(diào)峰能力考慮；（5）調(diào)峰平衡的備用容量按負(fù)荷備用4%、旋轉(zhuǎn)事故備用4%考慮；（6）平衡時(shí)按最大負(fù)荷日并參照最大峰谷差日的負(fù)荷率統(tǒng)籌考慮，平衡結(jié)果為本年度調(diào)峰最嚴(yán)重情況。

3.3.2 調(diào)峰平衡預(yù)測：（1）電網(wǎng)平均調(diào)峰裕度。由于電網(wǎng)各日負(fù)荷是不同的，這將造成各日的調(diào)峰裕度也是不同的。因此，需要考慮各日的調(diào)峰裕度對電網(wǎng)消納風(fēng)電能力的影響，及負(fù)荷變化引起的調(diào)峰裕度變化，采用平均調(diào)峰裕度代替最大調(diào)峰裕度。平均調(diào)峰裕度一般根據(jù)最大負(fù)荷時(shí)的調(diào)峰裕度、月不均衡系數(shù)得到。電網(wǎng)的平均調(diào)峰裕度Pav調(diào)峰=P調(diào)峰×σ，月不均衡系數(shù)σ為月平均負(fù)荷與月內(nèi)最大負(fù)荷日平均負(fù)荷的比值。電網(wǎng)調(diào)峰裕度P調(diào)峰為機(jī)組最小技術(shù)負(fù)荷與最小負(fù)荷的差值，而電網(wǎng)開機(jī)方式及容量由電網(wǎng)最大負(fù)荷決定。（2）調(diào)峰平衡預(yù)測。按照上述調(diào)峰平衡原則，對2016年、2020年江西電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰平衡。在調(diào)峰平衡時(shí)，對新增300MW及以上常規(guī)煤電機(jī)組調(diào)峰時(shí)最小出力率按50%考慮，調(diào)峰平衡結(jié)果如表1所示：

3.3.3 風(fēng)電消納預(yù)測。風(fēng)電消納能力的分析流程如圖1所示：

圖1 風(fēng)電消納能力的分析流程

在圖1中，Kf為峰荷時(shí)安排的風(fēng)電容量系數(shù)，在此取2.4%；Kg為風(fēng)電的容量可信度，在此取21%。根據(jù)該分析方法，江西風(fēng)電的消納能力預(yù)測如表2所示：

3.3.4 江西電網(wǎng)的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)分析。從以上計(jì)算分析可知，江西電網(wǎng)的風(fēng)電消納水平主要受本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力因素影響，在近期可主要側(cè)重于提高本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力，在中遠(yuǎn)期則要考慮借助區(qū)域交換功率調(diào)節(jié)來提高本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力。

2016年基于江西本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力，其風(fēng)電消納水平為624萬kW，如果在運(yùn)行中考慮棄風(fēng)，則其消納水平可有所提高。2016年規(guī)劃的受電容量為244萬kW，如果考慮10%的受電功率參與本地調(diào)峰，則風(fēng)電消納水平可提高至735萬kW。

預(yù)計(jì)2020年，伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電負(fù)荷大幅提高，江西電網(wǎng)從外受電約1700萬kW，本地機(jī)組的調(diào)峰能力難以滿足江西電網(wǎng)的調(diào)峰需求，風(fēng)電消納水平也受到很大制約，必須借助區(qū)域間交換功率調(diào)節(jié)來提升本地電網(wǎng)調(diào)峰能力，如果考慮20%的外來電力參與調(diào)峰，則對應(yīng)的風(fēng)電消納水平約為1030萬kW。

綜合來看，考慮外來電力參與本地調(diào)峰的因素，江西電網(wǎng)的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)應(yīng)在本地電網(wǎng)消納能力基礎(chǔ)上適當(dāng)超前，但不能超越電網(wǎng)的綜合消納水平。

4 結(jié)語

江西省風(fēng)力資源較為豐富，且對當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)調(diào)整和能源互補(bǔ)性產(chǎn)生較大收益，但江西地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)電消納能力有限。為促進(jìn)江西省風(fēng)力發(fā)電的合理發(fā)展，應(yīng)積極探索跨省電力調(diào)峰平衡措施，以本地電網(wǎng)的消納能力為基礎(chǔ)，以外來電力的調(diào)峰參與為促進(jìn)，追求風(fēng)電與常規(guī)能源、主干電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅遠(yuǎn)翔，楊仁剛，蔡國偉.大容量風(fēng)電接入系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)能量的影響[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2014，（1）.

[2] 王芝茗，蘇安龍，魯順.基于電力平衡的遼寧電網(wǎng)接納風(fēng)電能力分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34（3）.

[3] 遲永寧，王偉勝，戴慧珠.大型風(fēng)電場對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006，30（5）.

[4] 孫元章，吳俊，李國杰.風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007，（20）.

[5] 白鴻斌，王瑞紅.風(fēng)電場并網(wǎng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響分析[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2012，24（1）.

作者簡介：朱文廣（1972—），男，國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院高級(jí)工程師，研究方向：電網(wǎng)規(guī)劃、智能化規(guī)劃等；王偉（1989—），男，供職于國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，碩士，研究方向：電網(wǎng)規(guī)劃、新能源消納等；程虹（1963—），女，國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院高級(jí)工程師，研究方向：電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)等。

（責(zé)任編輯：周 瓊）

摘要：作為一種清潔可再生新能源，風(fēng)電具有其特有的優(yōu)勢，尤其在江西地區(qū)可作為傳統(tǒng)能源的有力補(bǔ)充。但是，隨著風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)容量的增加，風(fēng)力發(fā)電的合理消納成為了影響風(fēng)電并網(wǎng)的主要制約因素。文章在分析江西省現(xiàn)有發(fā)電情況的基礎(chǔ)上，提出了江西省調(diào)峰平衡原則和風(fēng)電消納能力的分析方法流程，并依據(jù)該原則和方法預(yù)測了江西省2016年和2020年在不同跨區(qū)調(diào)峰能力水平下的風(fēng)電消納能力。

關(guān)鍵詞：新能源；風(fēng)電；消納能力；調(diào)峰平衡；江西省 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM712 文章編號(hào)：1009-2374（2015）01-0009-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0005

1 概述

隨著社會(huì)的發(fā)展，能源消耗不斷增加，生態(tài)環(huán)境日益惡化，人類生存壓力持續(xù)增大。在這樣的背景下，可再生能源的開發(fā)利用成為越來越多國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要部分。而江西電網(wǎng)地處華中電網(wǎng)的東南部，是一個(gè)典型的受端電網(wǎng)，其對新能源的消納能力受本地電網(wǎng)調(diào)峰能力限制明顯，伴隨本地受電水平提高，其對新能源的消納能力呈逐步下降趨勢。如何有效發(fā)展新能源，使得電力能源可持續(xù)發(fā)展，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，是江西電網(wǎng)必須面對的問題。

2 江西風(fēng)電發(fā)展的必要性

（1）江西省一次能源資源匱乏，抓緊風(fēng)電開發(fā)除了改善江西省的能源結(jié)構(gòu)外，可一定程度緩解江西省能源短缺之急；（2）江西省風(fēng)電和水電具有不同步發(fā)生規(guī)律，風(fēng)力發(fā)電高峰處于秋季與冬季（9～次年3月），水利發(fā)電高峰期處于春季和夏季（4～8月），風(fēng)電和水電具有季節(jié)性特性，可實(shí)現(xiàn)季節(jié)性互補(bǔ)；（3）風(fēng)力發(fā)電是環(huán)保型可再生能源，它不僅改善電源結(jié)構(gòu)，替代一部分火電容量，節(jié)約煤炭，減少污染，保護(hù)環(huán)境，而且可實(shí)現(xiàn)江西電力能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以支持江西經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

3 江西風(fēng)電消納能力分析

3.1 電網(wǎng)概況

江西電網(wǎng)位于華中電網(wǎng)東南部，2013年通過3條500kV線路與華中主網(wǎng)相聯(lián)。江西電網(wǎng)由南昌等12個(gè)地區(qū)電網(wǎng)組成，目前500kV電網(wǎng)已經(jīng)形成中部主框架環(huán)網(wǎng)，并且以主框架網(wǎng)為核心，向西延伸至萍鄉(xiāng)、向東延伸至上饒，向南延伸至贛南，向北延伸至九江。

3.2 發(fā)電現(xiàn)狀

2013年全網(wǎng)統(tǒng)調(diào)發(fā)電量完成711.987億kW時(shí)，同比增長15.86%。其中水電完成32.287億kW時(shí)，同比減少22.54%；風(fēng)電完成4.1725億kW時(shí)，同比增長179.81%；光伏完成0.0024億kW時(shí)；火電完成675.5249億kW時(shí)，同比增長18.23%。

3.3 風(fēng)電消納能力分析

3.3.1 調(diào)峰平衡原則：（1）燃煤機(jī)組中，考慮燃煤機(jī)組調(diào)峰的煤耗特性、機(jī)組調(diào)節(jié)速度，然后逐一按照機(jī)組煤耗由大到小進(jìn)行調(diào)峰（若系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)較大，從運(yùn)行角度需要可根據(jù)各類機(jī)組爬坡能力考慮調(diào)峰順序）；（2）在豐水季水電盡可能帶基荷避免棄水調(diào)峰，在枯水季主要參與調(diào)峰；（3）各類機(jī)組調(diào)峰安排要考慮網(wǎng)絡(luò)的安全約束；（4）水電按不同電站（徑流、日/季/年調(diào)節(jié)）的調(diào)節(jié)性能確定調(diào)峰能力，抽水蓄能調(diào)峰性能200%，核電在正常情況下不參與系統(tǒng)調(diào)峰?，F(xiàn)有火電機(jī)組調(diào)峰能力按照機(jī)組實(shí)際常規(guī)調(diào)峰能力考慮；（5）調(diào)峰平衡的備用容量按負(fù)荷備用4%、旋轉(zhuǎn)事故備用4%考慮；（6）平衡時(shí)按最大負(fù)荷日并參照最大峰谷差日的負(fù)荷率統(tǒng)籌考慮，平衡結(jié)果為本年度調(diào)峰最嚴(yán)重情況。

3.3.2 調(diào)峰平衡預(yù)測：（1）電網(wǎng)平均調(diào)峰裕度。由于電網(wǎng)各日負(fù)荷是不同的，這將造成各日的調(diào)峰裕度也是不同的。因此，需要考慮各日的調(diào)峰裕度對電網(wǎng)消納風(fēng)電能力的影響，及負(fù)荷變化引起的調(diào)峰裕度變化，采用平均調(diào)峰裕度代替最大調(diào)峰裕度。平均調(diào)峰裕度一般根據(jù)最大負(fù)荷時(shí)的調(diào)峰裕度、月不均衡系數(shù)得到。電網(wǎng)的平均調(diào)峰裕度Pav調(diào)峰=P調(diào)峰×σ，月不均衡系數(shù)σ為月平均負(fù)荷與月內(nèi)最大負(fù)荷日平均負(fù)荷的比值。電網(wǎng)調(diào)峰裕度P調(diào)峰為機(jī)組最小技術(shù)負(fù)荷與最小負(fù)荷的差值，而電網(wǎng)開機(jī)方式及容量由電網(wǎng)最大負(fù)荷決定。（2）調(diào)峰平衡預(yù)測。按照上述調(diào)峰平衡原則，對2016年、2020年江西電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰平衡。在調(diào)峰平衡時(shí)，對新增300MW及以上常規(guī)煤電機(jī)組調(diào)峰時(shí)最小出力率按50%考慮，調(diào)峰平衡結(jié)果如表1所示：

3.3.3 風(fēng)電消納預(yù)測。風(fēng)電消納能力的分析流程如圖1所示：

圖1 風(fēng)電消納能力的分析流程

在圖1中，Kf為峰荷時(shí)安排的風(fēng)電容量系數(shù)，在此取2.4%；Kg為風(fēng)電的容量可信度，在此取21%。根據(jù)該分析方法，江西風(fēng)電的消納能力預(yù)測如表2所示：

3.3.4 江西電網(wǎng)的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)分析。從以上計(jì)算分析可知，江西電網(wǎng)的風(fēng)電消納水平主要受本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力因素影響，在近期可主要側(cè)重于提高本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力，在中遠(yuǎn)期則要考慮借助區(qū)域交換功率調(diào)節(jié)來提高本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力。

2016年基于江西本地電網(wǎng)的調(diào)峰能力，其風(fēng)電消納水平為624萬kW，如果在運(yùn)行中考慮棄風(fēng)，則其消納水平可有所提高。2016年規(guī)劃的受電容量為244萬kW，如果考慮10%的受電功率參與本地調(diào)峰，則風(fēng)電消納水平可提高至735萬kW。

預(yù)計(jì)2020年，伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電負(fù)荷大幅提高，江西電網(wǎng)從外受電約1700萬kW，本地機(jī)組的調(diào)峰能力難以滿足江西電網(wǎng)的調(diào)峰需求，風(fēng)電消納水平也受到很大制約，必須借助區(qū)域間交換功率調(diào)節(jié)來提升本地電網(wǎng)調(diào)峰能力，如果考慮20%的外來電力參與調(diào)峰，則對應(yīng)的風(fēng)電消納水平約為1030萬kW。

綜合來看，考慮外來電力參與本地調(diào)峰的因素，江西電網(wǎng)的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)應(yīng)在本地電網(wǎng)消納能力基礎(chǔ)上適當(dāng)超前，但不能超越電網(wǎng)的綜合消納水平。

4 結(jié)語

江西省風(fēng)力資源較為豐富，且對當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)調(diào)整和能源互補(bǔ)性產(chǎn)生較大收益，但江西地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)電消納能力有限。為促進(jìn)江西省風(fēng)力發(fā)電的合理發(fā)展，應(yīng)積極探索跨省電力調(diào)峰平衡措施，以本地電網(wǎng)的消納能力為基礎(chǔ)，以外來電力的調(diào)峰參與為促進(jìn)，追求風(fēng)電與常規(guī)能源、主干電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：朱文廣（1972—），男，國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院高級(jí)工程師，研究方向：電網(wǎng)規(guī)劃、智能化規(guī)劃等；王偉（1989—），男，供職于國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，碩士，研究方向：電網(wǎng)規(guī)劃、新能源消納等；程虹（1963—），女，國網(wǎng)江西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院高級(jí)工程師，研究方向：電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)等。

（責(zé)任編輯：周 瓊）