二是建設工期不匹配。風電項目建設周期短,通常首臺機組建設周期僅為6個月,全部建成需要1年左右;電網工程建設周期長,輸電線路需要跨地區,協調工作難度大。在我國,220千伏輸電工程合理工期需要1年左右,750千伏輸電工程合理工期需要2年左右。在國外,由于管理體制的差異,建設周期更長。
三是風電出力特性不同于常規電源。一方面,風電出力具有隨機性、波動性的特點,造成風功率預測精度較低,風電達到一定規模后,如果不提高系統備用水平,調度運行很難做到不棄風;另一方面風電多具有反調峰特性,夜晚用電負荷處于低谷時段,風電發電出力往往較大,即使常規電源降出力,當風電規模達到一定程度(大于低谷用電負荷),也難免出現限電棄風。
中國風電[0.52 -11.86%]總體利用水平與美國相當
王乾坤向記者介紹,國際上多采用風電比例(又稱風電穿透率)來反映風電利用水平。計算風電比例一般采用兩種方法:一是風電發電量占本地區全部用電量的比例;二是風電發電出力占負荷的比例。目前國際上通常采用第一種方法反映風電利用水平。
從用電量的取值來看,國際上無全社會用電量這一統計口徑,一般采用凈用電量(不含發電廠自用電);中國多采用全社會用電量(含發電廠自用電,大于凈用電量),采用全社會用電量,計算值一般小于采用凈用電量計算值。
從風電裝機容量來看,全球風電裝機規模最大的國家依次為美國、中國、德國、西班牙,風電裝機規模均超過2000萬千瓦。2007年以來,丹麥風電發電量占本地區用電量的比重達到20%,成為全球風電利用水平最高的國家。中國與美國電力裝機規模相近(10億千瓦左右),各地區風能資源分布差異較大,且中國和美國都沒有形成全國統一的電網。德國、西班牙、丹麥電力規模相對較小,德國發電裝機容量接近1.5億千瓦,西班牙發電裝機容量1.03億千瓦,丹麥發電裝機容量不足1500萬千瓦。
一、從全國范圍風電發電量占用電量進行比較。截至2009年底,美國風電裝機容量達到3516萬千瓦,風電發電量占用電量的比例為1.87%。截至2010年底,中國風電裝機容量達到2956萬千瓦,風電發電量占全社會用電量的比例為1.20%,占凈用電量的比例為1.28%。因此,從國家層面來看,中國風電總體利用水平與美國相當。
二、從區域電網的規模的進行比較。截至2009年底,德國風電裝機容量達到2578萬千瓦,風電發電量占全國用電量的比例為6.7%;截至2010年底,西班牙風電裝機容量達到1996萬千瓦,風電發電量占全國用電量的達到16.0%;截至2010年底,中國東北電網風電裝機容量達到1058萬千瓦,風電發電量占全社會用電量的比例為5.2%,占凈用電量的比例為6.0%。因此,從區域電網層面比較,西班牙風電利用水平較高,達到16%,中國東北風電利用水平與德國相當,為6%~7%。
三、從省網規模進行比較。截至2009年底,丹麥風電裝機容量為348萬千瓦,風電發電量占全國用電量的比例達到20.1%;美國風電發電量占全國用電量比例最大的愛荷華州和明尼蘇達州,風電發電量占用電量比例分別為13.3%和10.4%;2010年,中國蒙東電網風電占該網全社會用電量的比例高達21.1%,超過了丹麥。因此,從省網層面比較,中國蒙東電網風電利用水平與丹麥相當,超過20%,達到了世界較高水平。
比較結果表明:中國風電總體利用水平與美國相當,部分區域電網風電利用水平與德國相當,局部地區風電利用水平與丹麥相當,達到世界領先水平。
如何減少中國風電棄風
王乾坤向記者介紹,“十一五”時期以來,中國風電發展成績顯著,風電利用水平不斷提高。盡管中國風電并網還存在一些難題,但電網企業克服困難,在保障風電及時接入、促進風電消納和風電運行等方面做了大量卓有成效的工作,有力地促進了我國風電的快速發展。2010年,中國風電棄風比例僅為1.98%,風電總體得到了較好利用。
根據有關規劃,2015年中國風電裝機規模將超過9000千瓦,2020年將超過1.5億千瓦,風電發展任務十分艱巨,迫切需要加強風電產業鏈上下游之間的協調與合作,在風電發展的技術規范、政策法規、管理機制上進行深入研究,共同解決中國風電發展過程中遇到的難題,凝聚共識,共同推動中國風電又好又快發展。
王乾坤認為,風電在我國剛剛進入規模化發展初期,近年出現的較為嚴重的棄風現象,既有普遍性的原因,也有一些特殊原因。
一是從項目審批程序上看,我國風電項目與電網項目審批脫節;二是從擴大風電消納范圍來看,風電基地消納方向不明確,風電開發規劃與電網開發規劃不協調。
所以,適度棄風有利于風電的發展。這是因為風電的出力特性決定了風電機組達到滿出力的時間很短,且風電多具有低谷時段反調峰特性。因此,負荷低谷時段適度棄風,不僅能夠提高電網接納風電并網的能力,也能夠減少常規火電降出力運行的壓力(常規火電降出力運行將提高其發電煤耗),提高整個電力系統運行的經濟性。有研究表明,低谷風電棄風3%~5%,可增加30%~40%的風電并網容量。