新能源并網難實為消納難特高壓提供解決之道

　　輿論推卸給電網的新能源“并網難”，實際上是綜合性問題

　　電網對于新能源發展的重要性，人所共知。

　　在10月26日，國家電網公司承諾對分布式光伏發電“余電上網、全額收購”的新聞發布會上，國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山把電網稱為能源轉型中的“中流砥柱”;國家電監會輸電監管部主任幺虹也表示，電網是推動新能源發展的關鍵環節。

　　但幺虹同時指出，近幾年，可再生能源的發展，很多問題都推卸給了電網，比如輿論一直熱議的新能源“并網難”，“實際上是一個綜合性問題”。他尤其強調項目核準方面“不同步”的現象，即“先核風(光)、后核網”——風(光)發電項目前期工作流程簡單，核準周期短;而電網工程核準程序復雜、周期長。這給新能源配套送出工程建設帶來極大困難。所以幺虹呼吁，發電、電網項目應該同步核準。

　　而事實上，近幾年風電發展中，還存在著前期規模大于地方規劃、地方規劃大于國家規劃等現象，無形中放大了“不同步”的弊端。

　　大規模接受新能源，國家電網有能力比國外做得更好

　　所謂“新能源并網難”，其實包括大電網接入、送出和消納三個環節。在技術層面，接入、送出的“世界性難題”是客觀存在的，這源于風電、光伏等新能源固有的隨機性、波動性和間歇性特點，導致其大規模并網對電網產生沖擊。但我國能用短短五六年走過歐美15年的風電發展歷程，風電從幾乎“零起步”發展到現在的世界第一并網風電大國;光伏發電起步更晚，但也開始呈現井噴式發展勢頭，2011年全國光伏發電裝機同比增長700%，目前國家電網經營區域并網光伏發電已達271萬千瓦，已同意并網、正在建設的光伏項目達126萬千瓦，預計2015年我國將成為世界第一光伏發電大國。這跟我國在新能源可觀、可測、可控、可調技術領域取得系統性突破是密不可分的。

　　在上述新聞發布會上，國家電網公司副總經理舒印彪就“我國電網大規模接受新能源是什么水平”透露，國網公司不僅幾年前就感知到了這場新能源革命的到來，而且在智能電網建設的許多領域都達到了世界領先水平。“可以說，中國的國家電網在大規模接受新能源方面完全能夠比國外的電網做得更好，我們不光有這種信心，也具備這種技術能力”。

　　“并網難”實為消納難

　　數據顯示，2011年國網經營區域風電發電量達706億千瓦時，較國內風電起步時的2006年增長了28.2倍，年均增長96%。這5年間，風電年平均利用小時數達1992小時，2010年達2095小時，與歐美大體相當。分省看，部分地區風電運行指標達到或超過歐美：蒙東、蒙西、甘肅風電占當地總裝機比重分別達31%、21%、20%，風電日發電量占全社會用電量比例最大分別達72%、28%、26%。上述指標都達到或超過西班牙、德國和丹麥的水平。

　　光伏方面，今年1—9月國網收購光伏發電量25.2億千瓦時，同比增加5.4倍，收購電量增速高于并網容量增速。可見，無論是電網接受新能源的技術能力，還是電網實際接入、送出新能源的數量和增幅，似乎都不足以導向“并網難”的結論。但業主和公眾為何仍有“并網難”的觀感呢?問題其實出在接入、送出之后的消納環節，現階段新能源“并網難”的實質是消納難。

　　以國網經營區域內風電裝機占比最高的內蒙古東部和河北北部為例。目前風電裝機已達656萬千瓦的蒙東電網，今年上半年風電發電量52億千瓦時，占區內總發電量的14%、全社會用電量的30%。其中7月1日風電最大出力達258萬千瓦，占當日最大供電負荷的70%，日發電量4951萬千瓦時，占當日供電量的63%，已達國內乃至世界先進水平。如此業績的取得，主要是依靠東北電網的整體調峰能力，因為蒙東電網二分之一以上的風電電量需由東三省電網吸納。

　　而據國網蒙東公司通遼電業局發展策劃部主任李文學介紹，蒙東轄區的通遼市前兩年經歷了風電井噴式發展，目前風電裝機占比已接近50%。但當地負荷有限，電量都是外送遼、吉，以遼寧為主。受宏觀經濟影響，東三省用電形勢也不樂觀。“他自身的電量還窩著發不出來，我們再大量送過去，他更接納不了”。

　　而在冀北電網，截至9月底，風電裝機達到564萬千瓦，占比達26%，較“十一五”初期增長近60倍。目前，冀北地區已投產、核準和取得路條文件的風電裝機容量已遠超過《河北省風電發展規劃》中2015年的目標，更遠遠超出了當地的消納能力。

　　盡管冀北電網近幾年先后投資27.9億元，新增變電容量294萬千伏安，新增輸電線路1428公里，顯著提高了風電匯集和外送能力，使冀北地區風力發電設備全年平均利用小時數始終優于全國平均水平。但受當地負荷較小所限，風電消納能力已飽和;而從送出通道看，冀北風電目前主要靠張家口500千伏線路送出，受電網安全約束，送出能力僅為300萬千瓦，遠不能滿足風電發展的需要。今年以來，冀北電網并網風電已出現“棄風”現象。

　　新能源消納難源于負荷中心與電源逆向分布

　　新能源消納難，除受宏觀經濟形勢影響、用電市場萎縮之外，我國能源資源與負荷中心呈逆向分布的基本格局，是其內在深層次原因。

　　國網方面分析，跟煤電等常規能源相似，我國風能、太陽能資源也與負荷中心呈逆向分布：大規模風電、光伏基地主要集中在“三北”地區，遠離經濟發達的中東部負荷中心，跨區輸送能力不足。目前“三北”地區風電比重已經達到20%的較高水平，近年來，風電開發規模大與系統消納能力小的矛盾越來越突出，受跨區輸送通道建設滯后影響，進一步發展風電面臨消納空間不足的挑戰。而從全國看，風電占電源裝機的比重只有5%，中東部地區調峰資源較為豐富，消納風電的市場潛力未充分發揮。目前的關鍵問題是大區之間的聯系還很薄弱，還沒有形成全國統一的大市場和與之相適應的全國聯網能力，難以適應在更大范圍優化資源配置的需要。

　　此外，電源結構單一，系統調峰能力不足也是重要的制約因素。新能源集中的“三北”地區電源結構都是以火電為主，火電裝機占比達到81%(東北、華北、西北火電裝機占比分別為77%、91%、65%)，且多為供熱機組，既沒有快速跟蹤負荷的天然氣發電，又缺少可以靈活調峰調頻的抽水蓄能電站;特別是到冬季，主要是供熱機組在發電，調峰能力更差。相比而言，西班牙燃油燃氣及抽水蓄能等靈活調節電源比例高達34%，是風電的1.7倍;美國靈活調節電源比例達到47%，是風電的13倍。在這種不利情況下，我國的風電利用小時數仍達到了2000小時左右，跟風電發達國家西班牙相當。舒印彪介紹，靠的是我們在智能電網建設、調度的統一管理，以及其他技術方面的工作，可以彌補調峰能力的不足。

　　根本解決問題，還靠特高壓

　　舒印彪所說“其他技術”，包括加裝安穩裝置、無功補償裝置、風電場低電壓穿越達標等技術措施;而在系統管理方面，現有條件下“千方百計消納風電”的主要做法，就是充分發揮統一調度和大電網優勢，包括深入分析風電運行規律，科學安排調度運行方式，挖掘系統調峰潛力，跨省跨區消納風電等。但在現有大電網配置和消納新能源潛力已經充分發揮的基礎上，靠這樣的挖潛、彌補，可以解決問題于一時、一地，卻不能根本解決問題。

　　在蒙東、冀北，在其他風電占比較高地區，電網方面極為一致的呼聲是，要根本解決新能源送出、消納問題，還要靠特高壓，以及建立在特高壓網架基礎上的智能電網。

　　多位業內人士分析，我國風電出力時空分布不均衡，不同地區風電場同時來風的概率較小，這種特性決定了在更大范圍消納風電，風能資源的利用會更好。這樣，大力推進遠距離、大容量、低損耗的特高壓電網建設，通過“風火打捆”外送方式，推動清潔能源在更大范圍內進行資源優化配置。

　　分析指出，特高壓電網不僅能從根本上解決新能源大容量、遠距離輸送問題，更能解決現存的電源結構不合理、系統調峰能力差的問題。以冀北電網為例，建設規劃中的張北—武漢特高壓工程，可以實現冀北電網“風火打捆”外送，同時利用華中地區豐富的水電，形成水火互濟、風水互補、風火互補的優化格局。作者： 瞿劍