统一规划能否破解光伏风电限电怪圈?

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统一规划能否破解光伏风电限电怪圈?

行者武松 2017-07-04 17:25:00 浏览733
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针对一个时期以来以风电、光伏为代表的新能源消纳难,特别是三北地区限电弃风、限电弃光日益严峻等社会热点,国家电网公司近日表态,多重因素叠加导致新能源消纳矛盾更加突出。

所谓的多重因素,即近两年经济增速放缓、用电需求增速减慢、消纳市场总量不足的大背景,以及新能源集中的三北地区电源结构单一,灵活调节电源比重低,采暖期供热机组比重大,电网发展滞后,新能源送出能力受限等。

资料显示,经过近十年发展,我国新能源已经走在了世界前列,风电规模全球最大、光伏发电增长全球最快。2014年,我国并网风电、光伏发电装机容量突破1亿千瓦,全年发电量近1800亿千瓦时,相当于一个中等发达省份的全年用电量。

目前,新能源在15个省区已成为第二大电源,其中11个在三北地区。冀北、甘肃、蒙东、蒙西新能源装机比重均超过30%。2015年1~11月,蒙东、蒙西、甘肃、冀北风电累计发电量占用电量比例分别达到36%、13%、12%、11%。

尽管规模增长迅猛,新能源增长质量仍堪忧。能源局数据显示,2015年1~9月,甘肃和新疆弃光率达28%和20%。四季度实际情况更为严重。资料显示,宁夏光伏电站2015年10月起出现限电情况,部分电站限电高达70%;甘肃11月限电约60%;新疆12月甚至动用了新能源全面限电的临时措施,限电约95%以上,有的县市甚至限电100%。

风电同样不乐观,新疆上半年限电约28.8%,三季度限电也超过30%。西北和东北地区仍然是弃风限电最严重地区。反映到企业层面则是具有稳定电费收入的电站资产遭受补贴拖欠和弃风限电等问题,资产质量下降成为烫手山芋。

数据显示,截至2015年11月底,国网调度范围内,19个省区基本不弃风,23个省区基本不弃光。弃风比例超过15%的省份4个,弃光比例超过15%的省份2个。只有新疆、甘肃、吉林弃风比例超过30%,甘肃弃光比例超过30%。

作为全国风能和太阳能资源最为丰富的地区之一,甘肃从2008年至今的新能源的发展居于全国前列。截至2014年底,甘肃电网风电并网突破1000万千瓦,光伏突破500万千瓦,这个千万千瓦级“陆上三峡”风电基地全面建成。但国家能源局的数据显示,2015年上半年甘肃的风电量达31亿千瓦时,弃风率达31%。

在化石能源短缺、环境污染等诸多挑战面前,发展可再生能源促进节能减排成为不少国家的选择。根据规划,到2020年,我国非化石能源占一次能源消费比重将达到15%左右。

但是,发展新能源的困惑也不少。由于风电和光电作为新能源存在间歇性和随机性,出力不稳定、电网潮流波动大,将导致整个电力系统电压、频率波动大,严重时会引起电网频率和电压稳定问题。而要维持电网的安全运行和保障用户的稳定电力供应,就需要常规能源的配合来进行调峰。从整个电源组成结构来看,火电与水电共同作为主力电源,承担电网基荷,新能源提供清洁高效的有效补充。

几年前,甘肃酒泉地区就曾经发生过大规模的风电脱网事故,事故未对用户供电造成影响。为了保证电源、电网安全运行,国网甘肃省电力公司完成酒泉风电基地一期及二期第一批300万千瓦风电输电规划及消纳方案研究,确定的分层接入原则避免了风电大规模脱网事故对用电负荷的影响,保证了电网的安全运行。

可以说,在甘肃仅靠本省电力市场,新能源无法完全消纳。据甘肃省电力公司调度控制中心统计校核数据,2014年甘肃由于电网原因发生弃风电量13.72亿千瓦时。由于消纳能力不足发生弃风电量6.42亿千瓦时,占到了47%。

事实上,大规模新能源消纳一直都是世界性难题,与国外相比,我国的新能源消纳问题更为突出。表现在风资源集中、规模大,远离负荷中心,难以就地消纳。另一方面,我国电源结构以火电为主,占比达到67%,特别是三北地区,占比达到70%;全国抽水蓄能、燃气等灵活调节电源比重仅为6%,三北地区不足4%。其中,东北、西北地区抽水蓄能等灵活调节电源比重只有1.5%、0.8%。

影响系统调峰的一个重要因素是供热机组比重。由于供热机组生产电能的同时又要满足热负荷需求,不能深度调峰,调峰能力下降较大,一般仅为20%左右。目前,三北地区火电机组中,供热机组占有很大比重,7个省区超过40%,电网调峰更加困难,成为新能源消纳难的重要叠加因素。

对此,有专家表示,破解弃风、弃光难题,根本上还得靠新能源送出和跨省跨区更大范围内消纳。但现实是,国家先后颁布了“十二五”风电、太阳能发电等专项规划,“十二五”电网规划却至今没有出台,新能源基地送出通道得不到落实:国家规划了9个千万千瓦级风电基地,其中7个在三北地区,目前仅安排了哈密、酒泉、蒙西等3个基地的跨区输电项目。

值得注意的是,当前电网项目核准滞后于新能源项目,新能源富集地区不同程度都存在跨省跨区通道能力不足问题,已成为制约新能源消纳的刚性约束。还是以甘肃为例,目前酒泉风电基地装机规模已超过1200万千瓦、太阳能发电近600万千瓦,但酒泉湖南特高压直流工程2015年5月核准建设,预计2017年才能投产,外送通道建设滞后23年。

当前,正值国家“十三五”能源电力规划编制的关键时期,须做到新能源与消纳市场、新能源与其他电源、电源与电网三个统筹,改变过去各类电源各自为政,只发布专项规划的做法,实现电力系统整体统一规划。

本文转自d1net(转载)

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