2011 年中國(guó)發(fā)布的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》提出發(fā)展特高壓電網(wǎng)，但特高壓電網(wǎng)的技術(shù)路線、架構(gòu)、規(guī)模及其在未來(lái)大規(guī)模跨區(qū)風(fēng)電消納中的作用目前仍未確定。但不論采用何種模式，支撐大規(guī)模西電東送將是對(duì)電網(wǎng)發(fā)展的長(zhǎng)期要求。
03 運(yùn)行調(diào)度
中國(guó)電力調(diào)度模式已經(jīng)從以往的大平均調(diào)度模式轉(zhuǎn)移到節(jié)能調(diào)度模式，為風(fēng)電等可再生能源的并網(wǎng)提供了有利的平臺(tái)。2007 年，《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法(試行)》開(kāi)始實(shí)施，通過(guò)對(duì)各類(lèi)發(fā)電機(jī)組按能耗和污染物排放水平排序，以分省排序、區(qū)域內(nèi)優(yōu)化、區(qū)域間協(xié)調(diào)的方式，實(shí)施優(yōu)化調(diào)度，并與電力市場(chǎng)建設(shè)工作相結(jié)合，發(fā)揮電力市場(chǎng)的作用，以單位電能生產(chǎn)中能耗和污染物排放最少為目的。
發(fā)電調(diào)度按照如下優(yōu)先級(jí)排序：首先是無(wú)調(diào)節(jié)能力的風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能、水能等可再生能源發(fā)電機(jī)組;其次有調(diào)節(jié)能力的水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉窗l(fā)電機(jī)組和滿(mǎn)足環(huán)保要求的垃圾發(fā)電機(jī)組;然后核電和其它化石能源發(fā)電機(jī)組。
但是，由于缺乏相應(yīng)的市場(chǎng)激勵(lì)機(jī)制，節(jié)能發(fā)電調(diào)度的實(shí)施仍處于探索起步階段。在中長(zhǎng)期，隨著競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)的逐步建立，節(jié)能調(diào)度還必須與經(jīng)濟(jì)調(diào)度建立協(xié)調(diào)一致的關(guān)系。
(二) 風(fēng)電并網(wǎng)和消納的挑戰(zhàn)
按照前述發(fā)展目標(biāo)，在未來(lái)40 年內(nèi)，在甘肅、新疆、蒙西、蒙東、吉林、河北、江蘇、山東等地建成一批千萬(wàn)千瓦級(jí)大規(guī)模風(fēng)電基地， 到2030 年、2050 年在蒙西等地甚至形成上億千瓦的風(fēng)電基地群。
從技術(shù)上看，電力系統(tǒng)的風(fēng)電消納能力主要受風(fēng)電出力特性、系統(tǒng)負(fù)荷特性、電源結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)能力、外來(lái)電/ 外送電規(guī)模及運(yùn)行方式、電網(wǎng)安全穩(wěn)定評(píng)價(jià)及控制途徑等因素的影響。這些影響因素也是不斷變化的，決定了未來(lái)電力并網(wǎng)和消納的主要挑戰(zhàn)：
1 近中期(2020 年前)：“三北”地區(qū)風(fēng)電并網(wǎng)和消納問(wèn)題突出，體制機(jī)制性障礙亟待解決
2020 年前，中國(guó)風(fēng)電開(kāi)發(fā)主要集中在“三北”和沿海地區(qū)的千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地，并積極開(kāi)發(fā)東中部分散風(fēng)電場(chǎng)和近海風(fēng)電。但是，由于三北”地區(qū)遠(yuǎn)離電力負(fù)荷中心，且中國(guó)電源結(jié)構(gòu)以煤電為主(且含大量供熱機(jī)組)，調(diào)節(jié)性電源和需求側(cè)響應(yīng)資源缺乏，電力系統(tǒng)平衡調(diào)度范圍小，電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)進(jìn)程與風(fēng)電不協(xié)調(diào)，使得“三北”地區(qū)當(dāng)?shù)叵{能力、調(diào)峰能力和輸電通道容量不足成為風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展的主要障礙。
在制度層面，風(fēng)力發(fā)電得到了比較有效的政策扶持，但大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)和消納仍面臨體制機(jī)制性障礙，電力體系相關(guān)方的責(zé)任、權(quán)利和利益關(guān)系亟待調(diào)整。
一是電網(wǎng)體系仍垂直壟斷，輸電、配電、售電三個(gè)環(huán)節(jié)仍是一體化經(jīng)營(yíng)，缺乏多元化市場(chǎng)主體;
二是電力市場(chǎng)交易機(jī)制仍不完善，各市場(chǎng)主體間和跨省區(qū)交易機(jī)制仍不完善 ，市場(chǎng)優(yōu)化資源配置的基礎(chǔ)性作用還沒(méi)有充分發(fā)揮;
三是電價(jià)機(jī)制尚不合理，上網(wǎng)電價(jià)未能反映電能的實(shí)時(shí)市場(chǎng)價(jià)值，費(fèi)用分?jǐn)傊贫任茨苡行Ш侠矸峙潆娏o助服務(wù)和輸電成本。
2長(zhǎng)遠(yuǎn)期(2020-2050 年)：高比例風(fēng)電消納成挑戰(zhàn)，能源體系轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行
2020 年后，中國(guó)風(fēng)電將繼續(xù)快速發(fā)展，開(kāi)發(fā)區(qū)域范圍不斷擴(kuò)大，開(kāi)發(fā)方式也更加重視分散式風(fēng)電，到2030 年風(fēng)電總裝機(jī)達(dá)到4 億千瓦。但是，預(yù)計(jì)大部分裝機(jī)仍將集中于上述八大風(fēng)電基地周邊，初步形成大批風(fēng)電基地群，使得大規(guī)模、高集中風(fēng)電輸送和消納任務(wù)更為緊迫。
2030 年以后，風(fēng)電開(kāi)發(fā)區(qū)域?qū)⒗^續(xù)在八大風(fēng)電基地周邊擴(kuò)展，擴(kuò)大風(fēng)電基地群的規(guī)模和范圍，并將進(jìn)一步向高山、深海和特殊地區(qū)擴(kuò)展，形成全面深度開(kāi)發(fā)的格局，到2050 年總裝機(jī)達(dá)到10 億千瓦左右，在總電力裝機(jī)中的份額將達(dá)到26%，在發(fā)電量中的份額將達(dá)到17%。
在西北、華北和東北電網(wǎng)區(qū)域，風(fēng)電在區(qū)域電網(wǎng)裝機(jī)中的份額預(yù)計(jì)將超過(guò)50%, 在發(fā)電量中的份額預(yù)計(jì)將超過(guò)25%。屆時(shí)，高比例風(fēng)電消納將成為大面積挑戰(zhàn)，使得能源體系轉(zhuǎn)型和制度創(chuàng)新成為前提和必由之路。
