张家口市风电产业并网情况调查

添加时间：2013-02-27 16:38:45 来源：爱中国能源网

     从野狐岭北望，坝头之上，一排排银色“风车巨阵”桨叶劲舞;毗邻内蒙古的坝上草原，千里布阵，百里为营，蔚为壮观。十多年时间，张家口市风力发电产业跻身全国领先地位，成为国内最大的风电基地之一，也成为新能源企业投资的“梦工厂”。但是摆在这个“梦工厂”面前的，也有难题：电能送往何处，如何调峰调频，谁又能成为风电的终端用户?
     2008年到2012年的5年的时间里，通过不懈努力和扎实工作，张家口市在风电并网领域取得了显著成果。风电规划、风光储输、基础建设、调度管理、技术标准等各个方面取得了长足进步，对风电发展规律和特性不断加深认识，风电规模从小到大，标准从无到有，技术从跟随到领先，大电网运行大风电能力显著提升。截至2012年底，全市已建成风电场70个，累计装机容量571万千瓦，并网容量491万千瓦，全年发电量首次突破100亿千瓦时大关，达到103亿千瓦时，实现销售收入56亿元。
       时评 主治“并网难”还需通力合作
      曾几何时，风电送出成为老大难。如今，张家口市风电并网和外送电能力位居全国前列，这是成千上万的风电建设者们脚踏实地干出来的!
      毋庸讳言，过去在风电领域，我们听到的多是抱怨。发电企业抱怨电网没有积极性，甚至阻碍风电上网;电网则抱怨发电企业不配合，不考虑电网调度和稳定的实际困难。于是公说公有理、婆说婆有理，双方的争执一直没有停歇。
      对于任何一项事业，抱怨和牢骚很容易，但都无助问题的根本解决。要解决问题，还是要靠脚踏实地的工作，靠彼此真诚的沟通和齐心协力的合作态度。可喜的是，在电网企业和发电企业经过磨合之后，双方的合作越来越趋于和谐，风电并网的技术障碍也在双方的合作下，一个个被清除。
      预计到2015年末，张家口市风电累计装机容量将达到800万千瓦以上，并全部实现并网。未来，这一数字还将达到1000万千瓦。我们期待着在电网和风电企业的通力合作下，这一远景目标能够如期实现，真正实现“大风刮来万千金”的淘风梦想。
       新闻连线 张家口市风电并网压力仍很大
       目前，张家口市风电并网和外送电能力位居全国前列，截至2012年底，累计装机容量571万千瓦，并网容量491万千瓦，主要送往京津唐电网。但同时我们也看到，张家口市仍有80万千瓦风电的升压站还没有建好，暂时没有并入电网。而目前相关输电线路已处于满负荷工作状态，将来一旦并网，电网将承受巨大压力。
       冀北电网张家口分公司相关人士告诉记者：“目前张家口市一些地方所能消纳和外送的风电量，几乎是在现有管理手段、运行机制、调度职权等基础上能够发挥的调节下所能达到的最大限度。”前几年在电网公司的努力下，风电输出问题得到了较好的解决。但随着周边地区风电装机容量规模的不断扩大，京津唐电网消纳风电能力已经饱和，张家口市风电发展中面临着高集中开发和远距离、高电压输送的问题，风电输送到其它电网的问题近期难以解决。
      市发改委工作人员也表示，坝上地区作为国家第一个百万千瓦级风电基地要更大规模发展，风电并网难的问题已经成为制约张家口市风电发展的重要瓶颈。近期张家口市主要以加快国家百万千瓦级风电基地二期输出系统为重点，正全力推进尚义、康保和张北500千伏输变电工程,争取更大规模风电的输出和消纳。
      乘风而起，一时间“风光无限”
      张家口市是全国风能富集区，具有发展风电的资源优势和良好建设条件。据国内权威机构初步评估，全市风资源储量达2000万千瓦以上，可开发量达1170万千瓦以上，占全省陆上风资源的71%，占全国陆上风资源的4.6%。过去，西北风从坝上吹过，带来的是黄沙与荒芜;而新能源，则让人们看到了风的价值，并从中找到了曙光。
      抓住国家鼓励清洁能源发展的良好机遇，张家口市积极推进风电产业发展，加快风电项目建设，实现了风电产业的跨域式发展。中国国电龙源集团、大唐集团、中广核集团等20多家知名企业纷纷在坝上“抢滩登陆”。2007年，坝上地区被确定为全国第一个百万千瓦级风电基地，2009年，又被确定为全国首个双百万千瓦级风电开发基地，风电产业飞跃发展，成为全国风电第一市……
      随后，风电配套产业也得到长足发展。张家口市依托当地雄厚的机械装备制造产业基础，大力推进风电装备制造业发展，初步形成了以风电装备制造、运输、安装、维修等为重点的风电配套产业发展格局。目前，已建成张北运达风电有限公司等3家风机总装厂，年生产能力达到135万千瓦。风电产业链条进一步延伸，上下游相关产业进一步完善。
     “2002年——2006年可谓是张家口风电产业发展的‘黄金期’，当时风电发展环境相当好，申请多少就能核准多少，发出多少就能送出多少。”国华、国投、中节能、河北建投等“风电大亨”对于风电并网从来没有怀疑过。然而，就是从这股热潮开始，这一切都成了美好的回忆。之后几年，20多家公司、40多家风场落户张家口市，使得曾经坚强的电网变得不堪重负。
      瓶颈制约，并网遭遇“窝心拳”
      2006年以后，张家口市风电发展进入“井喷期”。与此同时，风电技术发展落后、相关标准缺乏与风电快速发展之间的矛盾也日益突出。因为风电发展太快，2008年底，张家口市风电装机总量达到59.5万千瓦。但与之伴生的是接纳风电入网的变电站主变频繁过载，最大受限出力6万千瓦，约占当时投产装机总量的9%，当时的张家口电网已经没有了接纳风电入网的裕度。随后2009年，又新增装机40万千瓦，受限出力更高。之后几年，张家口市风电装机容量更是突飞猛进。
      “风场最怕的就是出力受限，对风电企业来说如同一记‘窝心拳’。”小满井风场的经理邓辉介绍，国外的机组都有自身的出力控制系统，而我国使用的风机无法控制出力。风况好的时候，不管电网能否容纳，只会尽可能多地把电输向电网。一旦因电网无法承受而限制出力，风机只能紧急刹车。强大的刹车惯性，对齿轮箱、风叶损害非常严重，有的风机甚至会在紧急刹车中直接坏掉，造成千万元以上的经济损失……
       随着风电并网容量的逐渐加大，风电的消纳问题也随之显现。据了解，张家口市风电场均不同程度地存在着限电现象，比较严重的是中节能张北满井风电场和国华七甲山风电场，中节能满井风电场，风电弃风比例已经超过35%;国华七甲山风电场去年还只是小规模的限电，现在限电比例已经超过了25%。
    “目前风电入网在技术上已经不是问题，之所以会出现风电电量被弃，是因为风电具有波动性，电网需要搭精力和财力去做很多前期工作。”电网工作人员介绍，除了上述问题，风电企业本身发展过快也是造成风电电量被弃的一个主要原因。风电发展速度与电网建设规模不相配套。受风电产业高速发展，地方过量审批等因素的影响，风电装机容量超过了电网容纳能力，这必然导致部分风电难以并网。但在全国范围内，张家口的风电送出已非常宽松。据了解，在国内大多数地区，并网机制受限出力在50%左右。
      风光互补，风电外送新通道
       面对风电对电网造成的压力，国家电网一直在想方设法破解难题。而国内首个风光储输综合示范项目落户张家口市，为张家口市风电外送开辟了一条新的通道。项目建成后将成为世界上最大的太阳能光伏发电场、最大的风光储实验中心、第一个超百万千瓦风电集中输出检测基地和世界上规模最大的风光储三位一体示范工程。一期工程已于2011年12月25日正式竣工投产，建设风电9.85万千瓦、光伏发电4万千瓦和储能2万千瓦，并配套建设一座220千伏智能变电站，总投资33亿元。目前，二期工程正在紧张筹备中。
这个项目落户张家口市，是应对国内风电并网难的一种全新尝试。据电网负责人介绍，风电不同于火电和水电，火电水电发电量是一致的，只需要调节用电量就可以稳定供电，而风电则不然，无论是发电，还是用电都是不稳定的，忽高忽低的发电量不仅极易造成对电网的波动，影响电网安全运行和消费者稳定用电，而且不稳定的发电量也常常使供电企业在经济效益上得不偿失。而风光储输综合示范项目恰恰是国家电网为了解决这一难题而进行的一次尝试。
        风能受季节、时间等因素影响较大，如张家口市7、8月风力发电量仅为2、3月的三分之一左右，无法稳定提供电能。而张家口市坝上地区有着冬春日照短风力大，夏秋日照充足风力弱，白天日照好风速小，夜晚没有日照风速大等气候特点，风能与太阳能在时间和空间上有着极强的互补性。风光储输综合示范项目正是通过风光同时发电，并结合化学储能的特点而进行的，这样可以使单位时间发电量控制在一个较为稳定的区间内，起到风电、光伏发电的功率平滑、跟踪计划，并具备削峰填谷、调频等功能，减少对电网造成的影响，从而为风电最终实现远距离长途输送安全成功提供有益的借鉴，开辟了风电产业发展的新纪元。
      此外，尚义国华风电互补试验获得成功，河北建投将在沽源、康保两县建设光伏电站都是对风电远程输送的研究与探索，这些项目的实施带领张家口市走入风光互补时代，也为风电产业的快速发展提供可资借鉴的经验。
      多路突围，为并网全力以赴
      如何更好更快地规范风电的发展，同时制定统一标准，尽最大努力消纳风电，成为摆在冀北电网张家口分公司面前的难题。
      “我们用了足足5年时间，在风电规划、基础建设、调度管理、技术标准等各个方面取得了长足进步，对风电发展规律和特性不断加深认识，风电规模从小到大，标准从无到有，技术从跟随到领先，大电网运行大 风电能力显著提升。2012年张家口市风电并网实现了从最初的40—50万千瓦到491万千瓦的跨越，发展成果来之不易。”冀北电网张家口分公司副总经理王沛文介绍。
       面对风电与电网规划前期不同步、建设工期不匹配等困难，冀北电网张家口分公司积极跟踪风电项目进展，主动与风电业主协调配合，及时调整配套电网工程建设时序，超前开展前期工作，千方百计加快风电送出工程建设，尽最大努力满足了风电接入电网的需要。从2008年开始，张家口市先后建成的220千伏察北变电站、义缘开闭站及沽察、沽泉、察缘、缘麒220千伏线路构成了张家口市汇集风能、光能外送的核心。全市建成和在建的所有风场、风光储能基地都将通过这些汇集中心送入华北大电网。
       依托新一代智能电网调度技术支持系统，冀北电网张家口分公司加强统一调度和统一管理，提升风电并网和消纳水平，充分挖掘省级电网调峰潜力，科学安排调度运行方式，最大限度地实现风电在省级电网的就地消纳。同时，充分发挥大电网整体消纳风电的能力，通过优化区域电网的运行方式，实现风能资源跨省区调度和大范围消纳，并全面提升风电运行监测水平，建立风功率预测系统，实现了风电可监测、可预报、可调控。
       在科学消纳风电的同时，冀北电网张家口分公司加强与风电企业沟通联系，加快风场标准体系建设，有效解决了风电场建设没有规范、接入电网没有标准等问题。同时，为解决风电送出技术难题，电网企业投入大量资金和人力，进行了“风力功率预测”、“风电场管理”、“风电提供短路电流暂态过程的研究”等课题研究，其中有些课题的研究已进行了五年之久。这些都为张家口市风电大规模并网及风电场安全运行提供了支持。