消納電量大增 第一風電大國的「用風之道」

中國儲能網訊：1~4月國家電網風電消納同比增長24%

第一風電大國的「用風之道」

如今，我國早已超過美國，成為世界第一風電大國。截至2016年年底，我國風電裝機容量14864萬千瓦。然而，近年來的風電消納難成為制約我國風電產業發展的癥結，大規模風電不能為人所用，造成極大的資源浪費。

今年4月，棄風難題終於有了轉機，1~4月份，國家電網公司經營區域消納風電同比增長24%，棄風率同比下降7.2個百分點。2017年以來，國家電網公司為減少棄風采取了一系列措施，從通道建設、調度技術、消納手段等多方面入手，為風電消納不遺餘力。

張家口草原上的風機都轉起來了

2017年1～4月，國家電網公司經營區域內共消納風電、太陽能發電等新能源電量1006億度，消納風電發電同比增長24%。累計棄風電量147億度，同比減少36億度;棄風率16.5%，同比下降7.2個百分點。

6月是河北張家口草原上最美的季節，草正綠，風正輕。遠處緩緩起伏的山沿上，一台颱風力發電機錯落有致地點綴其間。葉片徐徐轉動，與藍天白雲構成了一幅靚麗的風景畫。

這裡是張家口東山風電場，看著風電場內的風機都能正常運轉是東山風電場場長郭軍最開心的事。因為當風機正常運轉起來，就意味著有源源不斷的風力正轉換成電力送到遠方，這會給風電場帶來實實在在的收入。

「你看，風電場的風機都轉起來了。就是這一片風機，2016年發電時間比2015年提高了511小時，多發電量5134萬度，今年上半年發電量又有提高，場站的經濟效益明顯提升。」郭軍指著遠處的風機笑著告訴記者。

然而，在2015年時，郭軍還笑不出來。當時因為當地的風電送不出去，東山風電場的很多風機都處於停轉狀態。「當時一看見這些停轉的風機就愁啊!」

東山風電場的改變得益於國網冀北電力有限公司為了送出當地的風電而建設的「三站四線」工程。

目前，冀北電網新能源裝機1354.8萬千瓦，占統調裝機52%，其中風電裝機為1106.3萬千瓦。

面對風電爆發性的增長態勢，國網冀北電力持續促進清潔能源外送通道建設。截至2016年年底，該公司累計投入66億元建成清潔能源輸電線路2800公里，變電容量678萬千伏安，建成投運500千伏張家口「三站四線」輸變電工程，提高風電外送能力180萬千瓦。

和郭軍一樣，今年以來，當地很多地區風電場的棄風率有效降低，發電效益大幅提升。今年1~4月份，冀北電網風電累計發電量89.14億度，較去年同期增加14.59億度，同比提高19.6%。

不只是冀北，國家電網公司的數據顯示，2017年1～4月，國家電網公司經營區域內共消納風電、太陽能發電等新能源電量1006億度，消納風電、太陽能發電同比分別增長24%和77%，棄風、棄光率同比分別下降7.2和5.3個百分點。累計棄風電量147億度，同比減少36億度;棄風率16.5%，同比下降7.2個百分點。

國家發改委數據顯示，第一季度全國發電量按年增長6.7%，其中水電、火電、核電、風電按年分別為-4%、+7%、+16%、+25%，風電的增幅最大。

風電的多發，讓很多風電企業的業績報表好看起來。華能新能源有限公司數據顯示，該公司今年首季度收入28.59億元，同比增長28.3%，凈利潤10.59億元，同比增長44.3%，延續了2016年盈利增長的勢頭。

資本市場也感受到了風力發電行業向暖的風向。一家權威證券機構的研究報告稱，「一季度風電消納明顯好轉，5月份風電消納持續向好，直接利好風電運營企業。」

更強的主配網，送出更多風電

2016年，國家電網公司建成投運錫盟—山東、蒙西—天津南等特高壓交流工程，寧東—浙江特高壓直流工程，新增跨省跨區輸電能力超過2000萬千瓦。

今年1至4月份，國家電網公司經營區域棄風率下降7.2個百分點，這一成績來之不易。

消納快速增長的風電一直都是個難題。這主要因為風電的裝機規模增長太快。就像一個消化不良的人首先要控制飲食一樣，要消納風電，首先要嚴控風電新增裝機。

截至2016年年底，全國風電裝機14864萬千瓦，2011年以來年均分別增長26%。國家電網調度範圍內風電發電裝機佔全國的89%。風電裝機主要集中在「三北」地區，佔77%，其中內蒙風電裝機超過2000萬千瓦，新疆、甘肅、河北3個省份風電裝機超過1000萬千瓦。在甘肅等16個省份，新能源成為第二大電源。2016年，全國風電發電量2410億度，同比增長30%，發電量相當於北京全年用電量的2倍。

為引導風電企業理性投資，我國研究建立了風電投資監測預警機制。國家能源局發布的2017年風電投資監測預警結果顯示：內蒙古、黑龍江、吉林、寧夏、甘肅、新疆(含兵團)等省(區)為風電開發建設紅色預警區域，其他省份為綠色區域。

根據預警機制，紅色預警的省(區)不得核准建設新的風電項目，並要採取有效措施著力解決棄風問題。電網企業不得受理紅色預警的省(區)風電項目的新增併網申請(含在建、已核准和納入規劃的項目)，國家能源局派出機構不再對紅色預警的省(區)新建風電項目發放新的發電業務許可。

一方面放緩風電新增的速度，另一方面則要提高風電的消納能力，降低棄風率。在這方面，國家電網公司積極貫徹落實國家的相關要求，從「源—網—荷」全系統出發，實施了多項有效舉措。

最關鍵的就是加強電網建設，提高風電送出能力。

得益於風電併網電網配套工程，風電外送的路變得順暢起來，哈密國電新能源開發公司景峽東風電場副場長馮文新對此感受很深。「作為疆電外送項目，目前我們的風電設備運行良好。現在已經有50多颱風機調試完畢，具備發電能力。發出電量可通過220千伏變電站，送至煙墩750千伏變電站，最終通過±800千伏哈鄭直流輸電線路，送至疆外。」馮文新說。

截至2016年年底，「三北」地區新能源裝機合計1.63億千瓦，但電力外送能力只有3700萬千瓦，而且還要承擔煤電基地外送任務，遠遠不能滿足送出需要。

一方面，面對風電項目井噴式上馬，國家電網公司加快建設配套併網工程，持續完善併網服務。2016年，國家電網公司750千伏及以下新能源併網及輸送工程總投資120億元，建成新能源併網及送出線路5620公里，滿足了784個新增新能源項目併網和省內輸送的需要。

另一方面，基於我國能源資源與負荷中心逆向分布的現實帶來的本地消納空間不足，國家電網公司加大投資力度，建設新能源併網及輸送工程。2016年，國家電網公司建成投運錫盟—山東、蒙西—天津南等特高壓交流工程，寧東—浙江特高壓直流工程，新增跨省跨區輸電能力超過2000萬千瓦。為風電大規模開發和高效利用提供堅強支撐。

在2016年棄風率最高的甘肅，酒泉風電基地裝機規模已超過1300萬千瓦。對此，甘肅省自然能源研究所副所長李世民認為「亟待特高壓發揮外送作用」。

今年6月，酒泉—湖南±800千伏特高壓直流輸電工程將建成投運，這將是一條酒泉風電外送的高速路。這條預計6月轉入投運的特高壓，可以將來自甘肅的風電和太陽能發電等可再生能源將送至2000多公里外的湖南湘潭負荷中心，規劃至2020年輸送電量將達400億度。「這相當於6個長沙電廠的年發電量，能夠滿足湖南四分之一的用電需求。」李世民告訴記者。

風電很「任性」，電網更聰明

2016年，抽水蓄能電站平均綜合利用小時數3185小時，同比增長78%，為有史以來最高。國家電網公司充分利用抽水蓄能電站調峰作用，增加消納新能源電量103億度。

預測難、控制難、調度難，風電的脾氣很「任性」。要消納大規模的風電，電網還必須變得更聰明，更智能。

靈活調度就是一個具體體現。記者從國網調度中心了解到，5月3日，國家電網調度範圍內風電日發電量創歷史新高，達13.04億度;東北地區風電日發電量占發電量比例創歷史新高，達3.54億度。

相對於火電，如今風電等新能源在電網調度中擁有優先通行的權利。「將新能源外送優先順序提到跨區直流配套火電之前，發生棄風棄光時，強制壓減配套火電出力，優先輸送新能源。」國家電網公司發展部副主任張正陵公開表示。

靈活消納新能源，技術手段至關重要。「十二五」以來，國家電網公司持續加強新能源技術研發創新，提高各級電網智能化水平，增強風電等新能源電力的可控性。在新能源發電裝備、新能源併網模擬及規劃、大容量儲能等方面，國家電網公司多項關鍵技術取得突破。如採用先進控制手段優化風電場有功出力，解決風機低電壓穿越、新能源集群控制等重大技術問題;研究高壓大容量柔直關鍵技術，緩解風電基地高比例可再生能源高效接納和外送問題;發展儲能技術，推進虛擬同步機研究，促進新能源併網消納。

讓電網變得聰明，「蓄電池」必不可少。風電是一種間歇波動的電力，為了穩定地利用風電，國家電網公司在電網系統中安裝了一個「蓄電池」——抽水蓄能電站。

為了消納更多包括風電在內的新能源，我國抽水蓄能電站的建設步伐加快。截至2016年年底，我國累計建成抽水蓄能電站裝機容量達到2669萬千瓦。

抽水蓄能電站也豐富了電力交易的方式，創新了風電的消納渠道。今年5月4日，西北電網通過北京電力交易中心，實現了西北地區低谷風電向湖北、江西等省抽水蓄能電站跨區送電交易，通過跨區直流，華中抽蓄電站低谷時購買西北風電抽水運行，增加新能源交易電量。這次西北送華中短期省間交易0.66億度，為西北地區新能源在更大範圍優化配置挖掘了新的市場空間。

通過完善調度支持系統，發揮交易平台作用，加快建設抽水蓄能電站等電網側控制手段，國家電網公司讓風電在全世界最複雜的電網中來去更加自如，在電網中走得更快、更遠。

多渠道消納，讓風電造福社會

2016年，北京電力交易中心組織開展了「三北」地區風電、光伏發電等新能源外送交易，全年新能源省間交易電量完成363億度。

減少棄風，最終的關鍵還是風機發出來的電能夠為人所用。

6月的河西走廊，天空藍得透徹，陽光下，白色的風機徐徐轉動。在瓜州縣城北端的新能源清潔供暖試點項目現場，施工人員正加緊進行著擴容建設。

「我們需要趕在下一個採暖季之前完成所有的工程。」該項目總經理孫曉東說。

瓜州縣新能源清潔供暖試點項目是甘肅省首個清潔能源供熱試點工程，利用當地豐富的風電等清潔能源供暖，最終達到全縣供暖全部清潔化。

瓜州縣淵泉第二小學是清潔電採暖的首批受益用戶。「熱量非常穩定，室內溫度一直保持在24攝氏度左右。外面北風呼呼地吹，教室里溫暖如春。」淵泉二小辦公室主任郭海燕在瓜州生活了半輩子，親身經歷了從「談風色變」到風電造福人民的這一過程。

甘肅省用電負荷較小，要在本地開拓風電的消納市場，必須大力實施電能替代。國網甘肅省電力公司營銷部市場處處長周有學告訴記者，國網甘肅電力在售電量增長低迷的情況下，將電能替代作為增加售電量的有效舉措放在重要位置，多方尋找突破口，通過清潔替代、清潔供暖等多種方式增加售電量。

本地電力消費市場有限，將更多的風電等新能源賣到外省就是另一條出路。

2016年，在全省用電量負增長3.7%的情況下，國網甘肅電力通過擴大外送促進新能源跨省跨區消納，全年新能源發電量196.6億度，同比增長8.7%，新能源發電出力及發電量均達歷史最高。

像甘肅這樣，通過全國性的電力交易，「三北」地區的新能源現在可以被東中部地區消化。

2016年，北京電力交易中心組織開展了「三北」地區風電、光伏發電等新能源外送交易，全年新能源省間交易電量完成363億度。通過這些電力交易，寧夏、新疆等地消納不了的風電等新能源被特高壓線路送往山東、河南等地。

電力交易是消納風電的有效方式，但一個不可忽視的情況是，由於當前電力市場總體供大於求，很多地區為了保證本省火電企業不虧損，一些省份要求減少外購電，行政壁壘較之過去更強，跨省交易和清潔能源消納的難度也隨之更大了。

對此，張正陵建議，加快推動實施一些關鍵舉措。如加快外送通道建設;出台可再生能源配額制，明確地方政府的主體責任，並納入地方政府績效考核;逐步放開發用電計劃，將發電權交易、直接交易等交易機制納入電力市場體系等。

國家電網公司在近日召開的新聞發布會上提出，力爭2017年~2018年棄風棄光矛盾得到有效緩解，到2020年根本解決新能源消納問題，棄風棄光率控制在5%以內。要實現這個目標並不容易，需要政府、電網企業、發電企業以及每一個電力消費者的共同努力。

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