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            技術支持

            國網:到2020年棄風棄光率不超5%

            編者按:中國風電,像風一樣快。早在2012年我國便摘得風電裝機容量世界第一的桂冠,2011-2016年,新增風電裝機均領跑全球。同期,我國太陽能發電裝機量也迅猛增長。但我國風電、光電消納難題卻越來越嚴重,邊建邊棄的怪圈連續多年始終存在。尤其是嚴重超出消納能力的風電、光電擠著 上網,給電網安全穩定運行帶來重重壓力。為破解風電、光電消納癥,以國家電網公司為代表的電網企業正在加快建設跨區跨省輸電通道、提升電力系統平衡調節能力、擴大新能源市場。此外,與水電消納相比,要解決風電、光電的消納難題,還需要在加強新能源技術創新研發、增強新能源發電可控性等方面布局施策。

              根據國家能源局最新統計數據,2016年全年棄風電量達497億千瓦時,是2014年的4倍,其中棄風率最高的是甘肅,達43%。同時,光伏電站的日子也不好過,數據顯示,2016年,僅西北五省(區)棄光電量就達70.42億千瓦時,棄光率19.81%。

              眾所周知,我國風電、光電主要集中在三北地區,即在國家電網公司經營區域。一邊是嚴重超出消納能力的風電擠著上網,一邊是電力系統安全穩定運行壓力重重。作為在風電等新能源消納過程中的關鍵環節,國網將采取哪些措施解難題?近日,本報記者對此進行了采訪調查。

              建設跨區跨省通道增強送電能力

              實現全國范圍內平衡就要有特高壓電網,在大市場內調劑余缺,多的消掉,少的補上。要讓東中部少上機組,特別是少上火電,欠缺的電用西北部清潔能源補上。日前,國家電網公司原董事長劉振亞指出,清潔能源能否實現快速發展與政策、市場有關,有清潔能源的地方沒有消納能力,外送特高壓項目又需要審批。東部已經上了這么多火電,清潔能源就沒有消納市場了,換言之,是布局出了問題。

              截至2016年底,我國三北地區新能源裝機合計1.63億千瓦,但電力外送能力只有3700萬千瓦,而且還要承擔煤電基地電力外送任務,遠不能滿足送出需要。如果將電力消納市場比做一個水桶,經濟增速放緩、電力需求增速減慢等原因已致使水桶近滿,但新能源等各類電源還在不斷注水。在這種情況下,如何將溢出的水通過合理配置送到需要的地方,就成為解決問題的關鍵。

              對此,國家電網公司相關人士表示:加快建設新能源并網工程和跨區跨省輸電通道,打造清潔能源大范圍優化配置的堅強平臺,滿足新能源集中大規模開發和大范圍消納需求,是解決棄風棄光問題的治本之策。事實證明,以特高壓為代表的跨區跨省輸電通道在外送風電等新能源中發揮了重要作用。截至2016年底,國網經營區域新能源并網裝機突破2億千瓦,2016年全年消納清潔能源達11893億千瓦時。萬億電量中,通過特高壓交易的清潔能源電量超過1000 億千瓦時,占特高壓交易總量的七成多。

              2016年底,國家發改委、國家能源局發布的《電力發展十三五規劃》和《風電發展十三五規劃》明確了十三五風電發展的總量目標,即到 2020年全國風電裝機達2.1億千瓦以上,并提出大力發展新能源要優化調整開發布局,依托電力外送通道,有序推進三北地區可再生能源跨省區消納 4000萬千瓦。由此可見,建設一系列特高壓等跨區跨省外送通道,將促進能源基地集約化開發,擴大風電、光電等清潔能源的消納范圍,加快當地資源優勢向經濟優勢轉化。同時,對滿足京津冀魯、長三角等負荷中心的清潔用電需求、助力經濟社會發展具有重要意義。

              建設抽蓄電站提升調峰能力

              據了解,為解決棄風棄光問題,《電力發展十三五規劃》和《風電發展十三五規劃》都在解決棄風問題上布局落子,除了優化可再生能源布局、棄風棄光地區要適當放緩規模和節奏、堅持集中建設與分散建設并舉的原則外,還要求全面提升系統的靈活性,提高電力系統的調峰能力。

              數據顯示,2016年,國家電網經營區63%的棄風電量發生在供暖期,低谷棄風電量又占總棄風量的80%。這主要是由于三北地區大風期與供暖期重疊,而三北地區電源結構單一,抽水蓄能等靈活調節電源比重低,供熱機組不能深度調峰,保供熱和新能源消納矛盾突出。如東北地區就出現了供熱期火電最小技術出力超過最小用電負荷的情況,完全沒有消納風電的空間。

              如何提升電力系統的平衡調節能力、騰出空間消納風電?作為目前最具經濟性的大規模儲能設施,建設抽水蓄能電站無疑是首選。抽蓄電站就像清潔能源的 蓄水池,在增強系統運行靈活性、保障電網安全的同時,可以為提高電網消納能力提供重要支撐。如2015年,遼寧蒲石河、吉林白山和北京十三陵抽水蓄能電站負荷低谷抽水啟動分別為1268、546、980次,累計消納風電電量達33.5億千瓦時。2016年,抽水蓄能電站平均綜合利用小時數3185小時,同比增長78%,為有史以來最高,充分利用抽水蓄能電站調峰作用,增加消納新能源電量103億千瓦時。

              為此,國家能源局部署推進能源領域供給側結構性改革,確定化解消納存量、優化系統調度運行、發展抽水蓄能等調峰電源作為解決棄風棄光問題的重要舉措?!峨娏Πl展十三五規劃》明確:十三五期間建成1700萬千瓦、開工建設6000萬千瓦抽水蓄能電站。由此可見,2020年2.1億千瓦的風電裝機容量目標,必然要求系統調節能力和保障手段同步增強,加快建設抽水蓄能電站的戰略意義和全局影響將更加凸顯。

              增強新能源發電可控性

              新能源大規模消納難,難在預測、控制和調度。因此,必須在風電并網運行的核心技術上攻克難關,在有效提高新能源接納能力的同時,確保電網運行的穩定性。

              記者了解到,為提高新能源預測預報和調度水平,國網全面部署了新能源功率預測系統,建成世界上規模最大、信息最全的風電運行實時調度監測網絡。同時,十二五以來,該公司累計投入超20億元開展課題研發,覆蓋新能源發電裝備、新能源并網仿真及規劃、大容量儲能等,多項關鍵技術取得突破。如采用先進控制手段優化風電場有功出力,解決風機低電壓穿越、新能源集群控制等重大技術問題;研究高壓大容量柔直關鍵技術,緩解風電基地高比例可再生能源高效接納和外送問題;發展儲能技術,推進虛擬同步機研究,促進新能源并網消納。

              下一步,國網將加快實施電采暖、港口岸電、北方地區風電供暖等措施,進一步推動電能替代,通過推進新能源企業與自備電廠發電權置換等措施拓展新能源消納市場。此外,該公司還將依托大電網、大市場,發揮交易市場平臺作用,打破省間壁壘,鼓勵新能源企業積極參與外送,支持西部北部風電等清潔能源通過集中交易、雙邊交易等市場化交易方式實現跨區跨省消納,促進風電等新能源在全國范圍內優化配置。

              通過以上措施,國網旨在實現的目標是:力爭2017-2018年,棄風棄光矛盾得到有效緩解,到2020年,根本解決新能源消納問題,棄風棄光率控制在5%以內。

            久久综合九色综合

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