西北电力:发挥主网架作用 实现风电区域化利用

    【搜狐绿色消息】以“创新节能减排，引领循环经济”为主题的“IIFAT CHINA暨中国国际环保、能源和资源综合利用博览会”，于9月23日至25日在上海新国际博览中心举行。参展内容包括水和污水、废弃物处理和回收利用、烟气净化和空气抽取等。展会同期还将举办“环境科学技术交流会”、“环保产品演示会”等一系列研讨活动。搜狐绿色频道作为大会独家网络合作媒体进行了全程报道。

西北电网公司技术中心、风电中心主任 衣立东

    为搜狐绿色频道对西北电网公司技术中心主任、风电中心主任衣立东的专访实录：

    主持人（苏苏）：请您介绍一下现在国内外风能资源情况及开发状况是怎样的？

　　衣立东：好的。根据权威机构根据1998－2002年的风速和温度数据，按在80米高度处6.9米/秒的风速来计算，全球风能可利用资源量为72万亿千瓦。即使只成功利用了其中的20%，依然相当于世界能源消费量的总和或电力需求的7倍。

　　截至2007年底，欧洲风电装机容量在5000万千瓦左右，按照其制定的风电发展计划和目标，到2010年风电装机容量达到8000万千瓦，2020年达到1.8亿千瓦。

　　而我国风电大规模开发启动较晚，截至日前风电装机仅为700万千瓦，与风电发达国家还有相当的差距。由于国家鼓励可再生能源发展的政策不断出台，我国风电开发的进度不断加快，主要是风电开发“有资源、有需求、有能力”。

　　首先，我们有资源。中国风能资源储量世界第一，根据初步探明10m高度层的风能资源总储量为32.26亿kW，其中实际可开发利用的风能资源储量约为10亿kW。如果按照80米高度计算可开发利用的风能资源储量在20亿kW以上。风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿，内蒙古、新疆和甘肃河西走廊，东北、西北、华北和青藏高原的部分地区。另外，内陆也有个别风能资源丰富的地区

　　其次，我们有需求。常规能源的消耗日益加剧，影响经济可持续发展；以风电产业、风电外送促进区域经济发展；节能减排压力日益凸现，而风电在开发全过程中排放量最小，仅为9g/kwh。

　　第三是我们有能力。我国风电设备制造水平已基本成熟；风电设备制造企业规模不断扩大；风电厂建设和运行水平不断提高；按照国家发展规划中提出的目标，到2020年，全国风电总装机容量将达到3000万千瓦，为实现1亿千瓦积极创造条件，占届时发电装机容量的10%。2040年或2050年实现5亿乃至10亿千瓦，在届时的发电装机和发电量中占20%以上。

　　主持人：那么目前，我国大规模风电开发利用存在哪些问题呢？作为电网企业，应如何对大规模风电进行开发呢？

　　衣立东：就目前的情况来看，我认为首先风电开发规划工作应进一步加强。

    一方面，目前，各地方政府、相关省区电力公司甚至风电开发商等都在编制风电规划，造成发展目标不明确。应该由国家牵头，各省区地方政府主导，统一编制风电发展规划，并将风电开发纳入本省区能源发展规划、电网规划、电源规划的统一开发规划之中。

　　另一方面，风电投资方与电网之间的沟通不足，造成风电开发与电网规划相互脱节，不能协调兼顾，不利于电网配合风电的大规模开发和上网。电网公司应该在规划阶段就及早介入，解决好风电和电网的紧密衔接问题，统一考虑风电场的上网和送出等一系列问题。

　　第二个问题是风电大规模接入电网十分困难，且大规模集中上网可能引发电网安全稳定问题。

　　解决措施有两个：风电规划与电网规划同步进行，电网建设与风电建设同步配套。

　　根据我国风电开发的特点，要完成国家风电发展规划目标，满足风电“保证接入、全额收购、优先调度”的要求，必须实施大规模、远距离输电和大范围资源优化配置，规划建设以特高压交、直流电网为骨干网架、各级电网协调发展的电网运输体系。

　　从全国来开，华北、华东、华中三个同步电网实现特高压交流连接，再与西北、东北、南方三个异步电网进行直流连接，实施“一特四大”战略，搭建全国范围的资源配置优化配置平台，在资源富集地区发展大火电、大水电、大核电、大可再生能源等电力外送基地，实现各类能源在电网上集约化运输，促进资源优化配置和高效使用。

　　此外，在风电开发的过程中，由于其单个风电场规模较小，在组织大规模风电送出方面，区域电网、省级电网将扮演着极其重要的作用。因此，做好区域风电与电网协调规划，建设各电压等级的坚强电网，满足建设风电大基地、融入大电网的要求也至关重要。

　　另一个解决措施就是电网建设与风电建设同步配套。

　　通过研究风电发展较快国家开发与利用的经验可以看出，风电的开发往往离不开大电网的支持，为输送和消纳大量的风电，必须大力加强各级电网建设，特别是高等级主网建设。根据我国风电开发特点，要开发好、利用好风能资源，满足大型风电基地并网的条件，必须具备足够的调峰容量，只有调峰容量匹配电网才有能力接纳大规模风电；必须加快建设坚强的电网，只有依托坚强的电网才能保证风电的可靠送出，才能充分发挥系统的调峰能力，才能为风电跨省、跨大区利用提供运输通道。

　　目前来看，我国“三北”地区风能富集地区的电网建设能否跟上、配套，是风电开发中最重要、最直接的制约因素之一。

　　此外，由于风电基地规模较大，当地现有电网基本都不能满足送出和消纳的要求，应该坚持“分级接入”和“分区消纳”，重点研究地区、省、区域电网的适应性，分析不同电网范围可接入风电装机容量的主要限制因素，在此基础上提出电网可接入的、比较合理的风电装机容量，采取不同电压等级、不同风电供电范围接入和消纳的方式。

　　第三个问题是，大规模风能等可再生能源规模开发将对电源结构产生调整，受端电网结构及运行方式将发生转变，同时需求侧用电方式也会随之调整。

　　需求侧管理（DSM）是指通过采取有效措施，提高电力用户对使用风能等可再生能源的正确认识，优化资源配置，改变用电方式，调整用电费用，在完成同样用电功能的同时减少常规能源消耗。据预测，如果我国有效实施DSM而实现节电5％及降低高峰负荷5％，今后15年可累计节煤14.3 亿吨，减排二氧化硫2000万吨，减排二氧化碳7亿吨，同时还可以节约8000～10000亿元电力投资。这将大大缓解资源和环境压力。如前所述，没有大电网的支撑就不可能实现有效的可再生能源开发利用；而从电力消费的角度看，由于电力是比较特殊的商品，没有电网公司的参与，单靠用户自发的行为也无法有效实现节能目标。因此，电网公司同样需要在DSM中发挥主导作用。

　　目前，应设计出一套行之有效的电力运营新机制，让电网公司能够通过支持可再生能源开发、支持用户提高用电效率来增加自身收益。应加快制定鼓励发展风能等可再生能源的电价激励机制，促进电网健康发展的输配电价机制，能够反映资源稀缺和供求关系的销售电价机制等。促进电网公司成为支持新能源开发和提高电能效率的主体。

　　主持人：您的解答非常的专业、全面。西北电网有限公司作为区域电网公司如何应对区域内风电大规模开发？针对风电大规模开发存在的问题有哪些技术解决措施？

　　衣立东：你这个问题问的非常好。针对这个问题我们西北电网公司首先是积极推动西北风能资源流域化开发，深入研究大规模风电并网技术。

　　西北地区风能资源非常丰富，开发条件好，具备大规模开发的潜力。区域内风资源较为丰富的地区有新疆、甘肃和宁夏，总的技术可开发量估计在3亿千瓦以上，可以看出，西北已经成为我国风电开发重要基地。目前，甘肃酒泉千万千瓦级风电基地开工建设，新疆的风电发展规划也已经上报国家发改委待批，2010年将可能达到1000万千瓦左右，争取2015年实现翻番。

　　作为区域电网公司，我们也充分认识到在西北地区风电大发展势在必行。当前，重点要解决好大规模风电上网和消纳问题，这既是电网发展的责任，也是对国家能源发展的责任。首先，必须做好提高输送能力、解决风电并网重大技术问题。我们在全国网省公司中第一个成立了风电研究中心，立专题研究了风电开发的技术、经济、政策等方面的问题。通过研究发现：一是西北地区风电开发具有“大规模、高集中、远距离”的突出特点；二是西北地区风电需实施全网统一调度，必须在全区乃至更大范围内消纳；三是建议在风电中标上网电价基础上适度加价，提高风电竞争力；四是为提高主要电力用户的节能环保意识，建议对高用电行业实行风电配额制。

　　此外，为了开发好、利用好风能资源，使其真正成为清洁高效的绿色能源，在前期研究的基础上，我们还准备从以下三个方面做深入研究：

　　一是以“流域化”理念开发新疆、甘肃和宁夏的风电。从气象分析，风自西向东吹来，新疆有风时甘肃可能没有风，而甘肃有风时宁夏可能没有风，所以可以借鉴水电流域开发的理念，利用风产生规律和变化特点，坚持“流域化”开发，大区域风能互补，保持风能利用总量。

　　二是深挖电网的调峰潜力、研究可以利用的储能措施。西北黄河上游大型梯级水电的调峰能力较好，可以考虑利用水库的调节容量将风能储存起来，有风时水电少发，无风时水电多发，充分利用可再生能源，还可以考虑建设抽水蓄能电站，做到风水电互济。

　　三是实现区域风电出力准确预测，提升风电利用效益。现在国外风电装机的比例已经比较高了，尽管开发模式和西北不一样，但可以学习借鉴，其中很重要的就是掌握风电场出力预测技术。我们正准备建设由大量测风塔组成的测风网络，一方面可以更准确评估西北的风能资源，另一方面结合卫星数字天气预报、功率预测装置等高科技手段预测风电场的出力，最终实现精确调度，充分利用。

　　总之，西北风电大规模接入电网，装机比例将达到或超过国外水平，减少风电出力不可控性对电网的冲击，提高风电品质，突破发电量5％的限制已成为必然。传统的电网调度方式将发生改变，优先接收风电等清洁能源将成为首要任务。

　　其次呢，我们积极发挥西北750千伏主网架作用，实现风电区域化利用。

　　2010年西北电网将实现新疆、西藏与西北主网联网，建成覆盖西北五省（区）的750千伏坚强电网，输电线路12560公里，变电容量4950万千伏安。西北电网公司提出把西北电网建成“外向型、送出型、规模型”坚强送端电网，2010年西北电网将从河南灵宝背靠背、陕西宝鸡、宁夏银川东、青海格尔木实现外送931万千瓦。规划将在甘肃酒泉、新疆哈密建设大直流直接网对网外送，为甘肃酒泉、新疆哈密千瓦千瓦级大风电基地清洁能源外送奠定基础，实现西北水火风电“打捆”外送在全国资源优化配置。

　　建设坚强的750千伏电网，是实现甘肃、新疆规模化、集中化开发西北风电，是实现西北水火风电“打捆”远距离、大容量输送的重要基础。

　　一是风电大规模集中开发存在着接入电网困难、电网稳定难控等多方面问题。要解决好这些问题，需要建设一个坚强有力的输配电网络来应对。经过科学论证，只有750千伏电网才能够实现酒泉千万千瓦风电基地及新疆风电可靠上网和送出。

　　二是从负荷发展和风电开发规模来看，所在省区消纳和平衡风电方面的能力都不足，必须有能够完成风电在区域内利用的坚强电网。依托750千伏电网的统一性，充分发挥西北地区水、火、风三者之间的互补特性，解决风电大规模利用问题。

　　三是依靠坚强电网，提高风电利用效益。西北的风电场横贯东西，只有建好西北750千伏主网架、实现流域化开发，才能适应风电的发展，才能将风电在区域内统一调度、统一消纳，实现更大范围内资源优化配置。

　　应该说，西北风电大规模开发与750千伏电网发展已经紧密地结合在一起，只有抓住机遇，加快西北750千伏电网建设，才能实现可再生能源发展与电网发展的有机结合，实现电网建设和风电开发的共同发展。

　　主持人：感谢您的认真解读，感谢做客搜狐绿色访谈间！

    衣立东：谢谢！