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我國風電產(chǎn)業(yè)遭遇的并網(wǎng)難題分析
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http://shiquanmuye.com 發(fā)稿日期:2009-11-17
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在高層如此重視風電的環(huán)境下，卻在中國風電裝機占電力總裝機1%略多的階段，讓三分之一風電總裝機、500萬千瓦的機組不能并入電網(wǎng)而閑置
本刊從國務院一權(quán)威研究部門得到的一份報告顯示，截至2009年6月底，全國沒有并入電網(wǎng)的風力發(fā)電機組已上升到約500萬千瓦，而截至同年7月底風電總裝機僅為1474萬千瓦。
這意味著三分之一風機處于閑置狀態(tài)，如果按每千瓦工程造價1萬元推算，“500萬千瓦閑置機組”意味著500億資金在“打盹”。
由此，這份報告對中國風電“大規(guī)模、高度集中開發(fā)，遠距離、高電壓輸送”的“風電三峽”發(fā)展道路提出質(zhì)疑�！帮L電三峽”意為千萬千瓦級及以上的風電基地，裝機容量堪比三峽水電站現(xiàn)已建成的1820萬千瓦規(guī)模。
8月26日國務院常務會議點名批評風電設備出現(xiàn)重復建設傾向、國家發(fā)改委等十部委隨后聯(lián)合對風電設備行業(yè)采取產(chǎn)能抑制措施后，一時間，分不清“風電設備”和“風力發(fā)電”兩個概念的人驚呼：“風電過剩了，國家開始限制風電發(fā)展了�！�
幸得胡錦濤總書記10月份在山東省考察風力發(fā)電項目時指出，大力發(fā)展包括風電在內(nèi)的可再生能源，是搶抓世界新一輪能源革命先機的必然要求，才消除了上述困惑。
在高層如此重視風電的政治氛圍下，在中國風電裝機占電力總裝機才1%略多的蹣跚階段，出現(xiàn)了占風電總裝機1/3、500萬千瓦未并網(wǎng)機組，多少有些難堪。
風電總量不是原因
《中國改革報》記者李銀堂對本刊記者說，他2008年在河北省張家口采訪時，就看到“一片片白花花的風機在山上沉睡”。
風機未并網(wǎng)閑置，是風電供過于求嗎？近幾年，中國風電裝機速度驚人：2004年裝機76.4萬千瓦，2005年126.6萬千瓦，2006年259.9萬千瓦，2007年605萬千瓦，到2008年，中國以1217萬千瓦的裝機規(guī)模排名世界第四位。
國家電網(wǎng)公司新聞中心新聞處副處長劉心放根本沒有談及“風電總量多少”問題，面對本刊記者，他說，風電場建設和電網(wǎng)建設不協(xié)調(diào)、中國開發(fā)風電模式和國外不同及部分風機質(zhì)量達不到并網(wǎng)技術(shù)要求等原因，導致風機不能并網(wǎng)甚至閑置。
國家電網(wǎng)公司中國電力科學院新能源研究所所長王偉勝告訴本刊記者，有關(guān)風電機組閑置問題，目前缺乏準確統(tǒng)計數(shù)據(jù)。閑置原因很多，不能簡單歸因于電網(wǎng)，其中也有機組自身問題，包括調(diào)試和運行當中出現(xiàn)的一些問題。
對中國風電問題做過專題調(diào)查的一位人士說，國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司為風電并網(wǎng)確實做了不少工作，但基層電網(wǎng)不愿意承擔因為風電上網(wǎng)的不穩(wěn)定性帶來的新責任，所以態(tài)度消極，結(jié)果導致電網(wǎng)整體遭受風電企業(yè)詬病。
中國國電集團公司下屬企業(yè)龍源電力集團，截至2009年6月底的風電裝機超過300萬千瓦，規(guī)模位居亞洲第一、世界第五。
“中國風電電量不僅不是多了，完全可以說是微不足道�！痹摴究偣こ處煛⒅袊姍C工程學會可再生能源發(fā)電專業(yè)委員會秘書長楊校生說。
據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2008年年底，風電裝機1217萬千瓦，約占中國電力總裝機的1.5%；2008年風電發(fā)電量128億千瓦時，約占當年中國總發(fā)電量的0.3%�！斑@和業(yè)內(nèi)常說的20%安全線還相差甚遠�！�
由于風電出力具有隨機、間歇等非線性特點，其在電網(wǎng)容量中所占的比例不能太高，像德國等一些歐洲風電發(fā)展比較成熟的國家，這個比例往往在20%以上。
在區(qū)分“未并網(wǎng)機組”和“閑置機組”兩個概念時，國家能源局新能源和可再生能源司新能源處處長梁志鵬告訴《瞭望東方周刊》，前者有很多是處于調(diào)試中，并否認了“風電機組大量閑置”的說法。
不過，另一新能源行業(yè)權(quán)威人士說，在2008年底1217萬千瓦的總裝機中，未并網(wǎng)風機323萬千瓦，比例為1/4；短短半年后，未并網(wǎng)機組數(shù)量就由“323萬千瓦”上升到了“500萬千瓦”，比例上升到1/3，這種情況顯然有更為復雜的原因。
再疑“風電三峽”
業(yè)內(nèi)人士馬明(化名)向本刊記者介紹說，風機閑置和“風電三峽”這種集中開發(fā)的模式有關(guān)——集中開發(fā)風電還面臨很多技術(shù)難題，所以在實踐中就會出現(xiàn)吊裝好的風機不能入網(wǎng)的“夾生飯”現(xiàn)象。
從目前公開的信息看，“風電三峽”尚未出現(xiàn)在國家正式文件中。但國家能源局已形成了清晰思路。
在2008年7月國家能源局成立前的5個月，時任國家發(fā)改委副主任、現(xiàn)任國家能源局局長張國寶在《人民日報》撰文《打造“風電三峽”》：要建設甘肅河西走廊、蘇北沿海和內(nèi)蒙古三個千萬千瓦級大風場。
今年2月召開的全國能源工作會議上，張國寶提出，要按照“融入大電網(wǎng)，建設大基地”的要求，力爭用10多年時間，在甘肅、內(nèi)蒙古、河北、江蘇等地形成幾個上千萬千瓦級的風電基地。
6月，國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山在接受媒體專訪時，把“三個”變成了“七個”：初步計劃在河北、內(nèi)蒙古、吉林、甘肅、新疆、江蘇沿海等省區(qū)建設十多個百萬千瓦級風電基地和七個千萬千瓦級風電基地，形成若干個“風電三峽”， 到2020年中國風電建設規(guī)模有望超過1億千瓦。
甘肅省瓜州縣，計劃到2020年安裝風機1275萬千瓦，這將超過全國2008年年底1217萬千瓦的總裝機容量。
8月8日，世界規(guī)模最大的風力發(fā)電場——甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地開工興建，預計“十一五”期末形成516萬千瓦、“十二五”期末形成1271萬千瓦風電裝機規(guī)模。
中國風能協(xié)會副理事長施鵬飛對本刊記者說，從國情上看，風能資源分布在西部，電力負荷中心在東部，所以必須集中開發(fā)、高壓(線路)外輸。
但“風電三峽”的大塊頭，讓一些業(yè)內(nèi)人士感到憂慮。
風電具有隨機性和間歇性特點，目前還沒有辦法像其他常規(guī)電源那樣對其出力進行安排和控制。風電大規(guī)模集中開發(fā)，對當?shù)仉娋W(wǎng)乃至更大區(qū)域電網(wǎng)的安全運行和電源結(jié)構(gòu)配置會產(chǎn)生一定負面影響。另外，中國電源結(jié)構(gòu)以煤電為主，系統(tǒng)調(diào)峰手段本來有限，隨著風電大規(guī)模集中開發(fā)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)更為困難。
并網(wǎng)之難
“風電電源與電網(wǎng)建設不協(xié)調(diào)，是導致風機不能并網(wǎng)的主要原因。” 中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心能源行業(yè)首席研究員姜謙說。
風電場必須選址在風能資源豐富的地方，這決定了“風電三峽”只能處于人煙稀少、遼闊荒蕪的地方。“沒人煙的地方，哪來的電網(wǎng)？”馬明說。
國家電網(wǎng)公司劉心放則說，風電場和電網(wǎng)不是一個發(fā)展規(guī)劃，各規(guī)劃各的，風電場建好了，但電網(wǎng)規(guī)劃還沒有跟上，結(jié)果吊裝好的風機不能并網(wǎng)發(fā)電。
他打了個比方：“貼瓷磚、裝浴盆、安馬桶，一個家用豪華衛(wèi)生間快要建好了，結(jié)果業(yè)主發(fā)現(xiàn)沒有下水道，并且是圖紙上根本就沒有設計，開發(fā)商解釋說市政排污管道規(guī)劃還沒有出來，所以沒法設計下水道�！�
2007年9月發(fā)布的《可再生能源中長期規(guī)劃》提出，中國風電規(guī)劃目標是2010年裝機容量達到500萬千瓦，2020年建成3000萬千瓦；到今年初，2010 年規(guī)劃目標已調(diào)整為2000 萬千瓦，2020 年則調(diào)整為1 億千瓦。
政府對風電裝機規(guī)劃已作出如此大幅調(diào)整，但電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃沒有隨之調(diào)整，就出現(xiàn)了風機閑置的后果。
國家電監(jiān)會7月21日公布的《我國風電發(fā)展情況調(diào)研報告》也指出，一些地區(qū)風電發(fā)展規(guī)劃缺乏具體的風電送出和電力消納方案。
在張家口尚義縣七甲山風電場，神華集團公司管理的國華能源投資有限公司設計了19.95萬千瓦的風電裝機規(guī)模，但由于無法及時并網(wǎng)，在2008年吊裝完成10萬千瓦后，后續(xù)機組被放入庫房暫緩安裝。
對風電基地的電力輸出，梁志鵬并不擔心：“風電基地建設期長，地域遼闊，而覆蓋性很強的電網(wǎng)又是在動態(tài)發(fā)展中，所以從全局來看風電輸出沒有問題。”
但是，有電網(wǎng)地區(qū)的大規(guī)模風電也不能全部并網(wǎng)、足額發(fā)電。風電場被電網(wǎng)限制發(fā)電的情況，不單單發(fā)生在風電裝機第一大省份內(nèi)蒙古，吉林省也經(jīng)常出現(xiàn)，原因就是局部電網(wǎng)無力承受高度集中的風電場集中出力。
中國能源協(xié)會8月下旬發(fā)布“內(nèi)蒙古風電建設遇瓶頸”消息說，內(nèi)蒙古約1/3風電裝機并網(wǎng)項目處于閑置狀態(tài)，原因是發(fā)出的風電既無法在當?shù)叵�，也無法向外輸出。
據(jù)報道，國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪稱，2009年以來吉林電網(wǎng)已三次限制風電出力。
中國廣東核電集團風力發(fā)電公司副總經(jīng)理牛智平表示，由于技術(shù)問題風電送出存在困難，并舉例說2009年冬季由于要解決“三北”地區(qū)供熱機組的技術(shù)發(fā)展等問題，預計對風電的限電會更為嚴重。
為什么要限制風電出力呢？按照電監(jiān)會2007年8月1日頒布的《電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法》，電網(wǎng)應該全額收購風電�！犊稍偕茉捶ā芬�(guī)定，正常情況下，電網(wǎng)企業(yè)要“全額收購其電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)可再生能源并網(wǎng)發(fā)電項目的上網(wǎng)電量”。
對風電輸出線路的建設，國務院權(quán)威研究部門的報告說，中國千萬千瓦級風電基地的“遠距離”輸出，指的是幾百公里和上千公里，所以需要鋪架高等級電壓線路，造價昂貴，和風電利用小時數(shù)低的特性不匹配，不但是風電場自建自用，恐怕連電網(wǎng)公司自建群用也沒有經(jīng)濟性。
中央財經(jīng)大學中國改革和發(fā)展研究院研究員張安華撰文說，酒泉千萬千瓦級基地風電外送，需建750千伏變電站3座，輸電線路1694公里；新建330千伏變電站2座，輸電線路776公里；建設110千伏輸電線路70公里，總投資約115億元。另外，風電發(fā)電量僅相當于火電同等裝機的40%左右，所以在相同電網(wǎng)等級條件下，出于投資收益考慮，會影響電網(wǎng)投資積極性。
施鵬飛反駁說：“輸電線路不可能專為風電獨建，還有輸送火電、水電等其他電力的責任，故而風電只是‘打包外送’；再者，隨著傳統(tǒng)能源成本的不斷上升，風電外輸?shù)慕?jīng)濟性會越來越明顯�！�
一個風電場需要四個火電廠配套？
按照馬明的說法，“風電三峽”除了面臨電力外輸難題，還有配套電源建設難題。
在無風情況下，為了保證用戶正常使用，要備有代替風電的能源。所以，在建設風電場的同時，還需要建設與之配套的電源，如火電廠或水電站等。
一位對中國風電問題做過調(diào)研的權(quán)威人士說，如果采用大規(guī)模集中開發(fā)風電的模式，“從理論上講配套電源的裝機規(guī)模至少要4倍于風電規(guī)模。”
問題在于，國家大力扶持風電發(fā)展，就是因為風電沒有污染，是清潔能源，如果建一個風電場需要四個火電廠配套，那不是有違初衷嗎？
對風電配套電源建設，梁志鵬認為，除火電外，還可以用水電，也可以用燃氣發(fā)電。
有人曾建議，西北黃河上游大型梯級水電的調(diào)峰能力較強，可以通過水庫調(diào)節(jié)容量來“儲存”風能，有風時水電少發(fā)，無風時水電多發(fā)，風水發(fā)電互濟。
有人反對說，西北是中國大型風電基地的主要分布地，那里的天然氣要西氣東輸，除個別地方外水資源非常短缺，怎么給風電建設配套電源？
“不見得必須在風電場附近建配套電源，在其電網(wǎng)覆蓋的范圍內(nèi)即可，如果沒有足夠的水資源，可以建造抽水蓄能電站來配套�！绷褐均i回答說。
但抽水蓄能電站又面臨經(jīng)濟效益上的考量。
要分散還是要集中
理論上講，僅1%的陸上風能就能滿足人類能源需求，問題在于怎樣開發(fā)。
對模式問題，國務院權(quán)威研究部門的報告提出如下建議：“大力發(fā)展小規(guī)模、低電壓、近消納、直接接入配電網(wǎng)系統(tǒng)的分散式風電，對大規(guī)模集中開發(fā)風電要積極研究，待時機成熟時再全面推開。”
這份報告主張的風電開發(fā)模式就是歐洲國家實行的分布式，分散開發(fā)，就地消納，不需要大規(guī)模遠距離輸送。
中國工程院院士倪維斗對風電分布式開發(fā)贊譽頗多。而國家發(fā)改委能源研究所副所長李俊峰認為，在中國風電基地發(fā)展高能耗產(chǎn)業(yè)以就地消化只是一種美好愿望，因為在很多風能資源豐富地區(qū)既缺水又環(huán)境惡劣，不適于人類居住，更不適合發(fā)展重工業(yè)，所以從經(jīng)濟性上考慮，還不如輸出合算。
梁志鵬此前曾表示，仿效國外采用分散接入的方式發(fā)展新能源在中國不太適用，新能源的遠距離超高壓輸電是必須解決的技術(shù)問題，這方面中國有望走在技術(shù)前沿。
國家能源局副局長劉琦在一周前召開的“2009中國電力論壇”上再次提到：抓緊研究解決大型風電場并網(wǎng)技術(shù)和運行管理問題，加快發(fā)展海上風電，培育風電產(chǎn)業(yè)新的增長極。
時至今日，風機閑置癥結(jié)仍未徹底解開，各方專家的共識是，首先要解決的問題是——達成相關(guān)部門的協(xié)調(diào)一致。
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