“春風(fēng)不過玉門關(guān)”。西部重鎮(zhèn)甘肅酒泉最大的財(cái)富就是風(fēng)，過去這個因?yàn)楣物L(fēng)連草都不長的地方，如今正大步向“風(fēng)電三峽”的藍(lán)景邁進(jìn)。
但是今年2月，發(fā)生在酒泉的一起“脫電”事故，導(dǎo)致附近16個風(fēng)電場的598臺風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)，損失出力84萬千瓦，占事故前酒泉地區(qū)風(fēng)電出力的54.4%。這為中國高速發(fā)展的風(fēng)力發(fā)電敲響了警鐘。
7月25日，記者在南京舉行的“智能電網(wǎng)與能效”國際學(xué)術(shù)會議上了解到，中國用5年完成了歐洲20年才達(dá)到的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模，風(fēng)電裝機(jī)容量今年已位居世界第一，但風(fēng)電市場發(fā)展滯后、風(fēng)電上網(wǎng)難、技術(shù)薄弱等關(guān)鍵問題已經(jīng)凸現(xiàn)，如不加以重視解決將會嚴(yán)重制約風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
在當(dāng)前全球大力提倡發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的背景下，風(fēng)能正逐步成為綠色新能源中不可或缺的成員。在這一輪全球綠色競跑中，中國贏得了先機(jī)。
從2005年開始，中國的風(fēng)電總裝機(jī)連續(xù)5年實(shí)現(xiàn)翻番。2010年，中國風(fēng)電總裝機(jī)首次登上世界第一的位置。風(fēng)電領(lǐng)域目前成為能源投資的熱土，國內(nèi)有24個省市建設(shè)了風(fēng)電場。
根據(jù)規(guī)劃，到2020年，我國要在河北、內(nèi)蒙古東西、甘肅酒泉、新疆、江蘇沿海等地區(qū)建設(shè)幾個千萬千瓦級風(fēng)電基地，打造數(shù)個“風(fēng)電三峽”。
然而，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，也帶來了“成長的煩惱”：一是風(fēng)電場規(guī)劃建設(shè)無序，目前，50MW以下的風(fēng)電可以由地方審批，導(dǎo)致風(fēng)電開發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大，難以控制；二是風(fēng)電利用率較低，以2009年為例，全國2601萬千瓦的風(fēng)電裝機(jī)容量中，并網(wǎng)風(fēng)機(jī)僅為1613萬千瓦，即使已經(jīng)并網(wǎng)的風(fēng)電場也面臨限電問題，難以保證風(fēng)電機(jī)組全部正常發(fā)電，風(fēng)電資源豐富的內(nèi)蒙古、新疆、吉林、甘肅等省普遍存在著發(fā)了電上不了網(wǎng)的“棄風(fēng)”現(xiàn)象；三是重硬件建設(shè)輕技術(shù)研究，各地普遍存在著拼裝機(jī)容量、拼風(fēng)電設(shè)備制造，但卻不注重風(fēng)電場控制的核心技術(shù)與并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等軟指標(biāo)。
同時，由于風(fēng)電呈現(xiàn)隨機(jī)性、間歇性和波動性的特點(diǎn)，與水電、火電等常規(guī)電源相比，目前還沒有辦法像常規(guī)電源一樣對風(fēng)電場有功出力進(jìn)行計(jì)劃安排和控制。大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來新的問題和挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在：電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻壓力增大、電壓控制難度提高、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增加等。
國網(wǎng)電力科學(xué)研究院從事電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)研究的李威博士認(rèn)為，引起這些問題的主要原因，一是風(fēng)電并網(wǎng)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與風(fēng)電發(fā)展缺乏有效銜接，包括風(fēng)電場接入、并網(wǎng)檢測、調(diào)度運(yùn)行三方面的風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目前僅有部分國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在開展工作，標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善；二是電網(wǎng)建設(shè)與風(fēng)電發(fā)展不同步，發(fā)電與輸電不屬同一體制范疇，近年來風(fēng)電快速發(fā)展得益于民營企業(yè)和社會資本的大力介入，而風(fēng)電場又大多建于電網(wǎng)末端，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱；三是我國以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)將長期存在，風(fēng)電的快速發(fā)展，使得相適應(yīng)的系統(tǒng)備用和調(diào)峰等電網(wǎng)調(diào)控手段亟待加強(qiáng)研究和推廣應(yīng)用。
李威認(rèn)為，我國正在大力建設(shè)發(fā)展的智能電網(wǎng)，很重要的一個指標(biāo)就是能效，核心是建設(shè)一個堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。基于這兩點(diǎn)，李威認(rèn)為提高我國風(fēng)電等新能源的利用率，實(shí)現(xiàn)建設(shè)速度與質(zhì)量并重的發(fā)展模式，必須解決三大問題。
一是統(tǒng)籌全國能源規(guī)劃布局，加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前瞻性研究與制定。國外十分重視風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)制定，歐洲各國都對風(fēng)電并網(wǎng)提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求，并通過立法建立了嚴(yán)格的風(fēng)電并網(wǎng)檢測制度，確保并網(wǎng)風(fēng)電滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。最近，我國的風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》已通過最終審核并已報(bào)送國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會，同時，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大型風(fēng)電場并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》也已通過最終審核并報(bào)送國家能源局。專家希望借助這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，促進(jìn)風(fēng)電場和電網(wǎng)的和諧發(fā)展和安全可靠運(yùn)行。
二是加強(qiáng)風(fēng)電控制與并網(wǎng)技術(shù)研究應(yīng)用。在電網(wǎng)調(diào)度方面，國網(wǎng)電科院去年在甘肅酒泉開發(fā)應(yīng)用的“大型集群風(fēng)電智能控制系統(tǒng)”使該地區(qū)累計(jì)提高風(fēng)力發(fā)電效率7.05%，增發(fā)電量1.42億千瓦時。而在風(fēng)電場運(yùn)行方面，國家則以《風(fēng)電廠功率預(yù)測預(yù)報(bào)管理暫行辦法》強(qiáng)制要求在2012年前安裝風(fēng)電功率預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)。記者了解到，南京信息工程大學(xué)正在開發(fā)的超短期風(fēng)力預(yù)報(bào)系統(tǒng)，已經(jīng)可以對4小時甚至更短時間內(nèi)的風(fēng)力作出預(yù)測，從而為風(fēng)電上網(wǎng)提供充足的報(bào)批周期。這些技術(shù)手段的推廣應(yīng)用可有效支撐解決風(fēng)電上網(wǎng)難的問題。
三是加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)。隨著風(fēng)電發(fā)展進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)階段，歐洲也出現(xiàn)了風(fēng)電送出端與負(fù)荷中心距離較遠(yuǎn)的問題，為此13個國家的15個輸電網(wǎng)運(yùn)營商一項(xiàng)泛歐洲的風(fēng)電并網(wǎng)研究也應(yīng)運(yùn)而生。李威介紹，目前國家電網(wǎng)公司正在實(shí)施的“以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展”的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)戰(zhàn)略，將為充分利用不同地區(qū)風(fēng)、水、煤等資源互補(bǔ)性和充分發(fā)揮大電網(wǎng)調(diào)控能力提供基礎(chǔ)支撐，保障國家規(guī)劃發(fā)展的“風(fēng)電三峽”綠色電力安全經(jīng)濟(jì)地輸送東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，服務(wù)我國建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會的戰(zhàn)略目標(biāo)。
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