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让风电搭上特高压的快车

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-01-16  浏览次数:175

  大规模基地式集中开发是我国风能利用的重要方式,以风火打捆或风电协同其他形式电源的打捆送电,是解决大规模基地式风电开发的有效途径。

  大规模、高效率打捆送电的实现方式,目前首推超高压,特别是特高压交直流输电工程。国家电网公司提出的“三纵三横一环网”特高压交直流输电工程规划,值此时期,如何按照可再生能源发展战略要求,优先保证大规模基地式风电集中开发和送出,亟需认真研究和实施。

  大电网支撑大风电

  近年来,我国风能利用开发发展迅猛,截至2012年6月,“我国并网风电达到5258万千瓦”。与此同时,风电消纳却日趋困难,尤其是“三北”地区,风电场闲置弃风现象严重。究其原因,风电需要更多调峰电源支撑或电网调度运用水平需要提高,以及我国能源资源与能源需求逆向分布特点,是主要影响因素。

  在解决风电消纳问题的众多声音里,应该积极贯彻“建设大基地、融入大电网”的思路,通过扩大风电消纳区域范围的举措,解决新能源消纳问题。

  另一方面,继以西北电网750kV输变电工程为代表的一批超高压输电线路的建成投运,国家电网正在高调推进以特高压为骨干网架的坚强智能电网建设。

  截至目前,我国已经建成“一交三直”,并在建 “一交三直”(包括哈密—郑州±800kV特高压直流输电工程)共8条特高压交直流输变电工程。同时,±800kV蒙东—浙江特高压直流输电工程、1000kV锡盟—南京特高压交流输变电工程,也已着手动工准备。

  在规划上述特高压输变电工程的巨大预期效益中,尤其是工程路径涉及风电开发规模密集的“三北”地区的几条特高压输变电工程,如何带送更多风电,还没有看到比较清晰的计划和举措。

  为规划特高压输电通道的运用方式,考虑风电等新能源的合理配送容量,一些研究成果已经应运而生。

  一项电网公司研究的哈密—郑州±800kV特高压直流输电通道的输送风电研究表明:按照通道额定输送容量7600MW,通道参与部分受端电网调峰,不弃风或少弃风输送风电的条件考虑,推荐通道利用小时数6500h,则配套风电装机容量2800MW。

  一项电网公司外部单位进行的,1000kV锡盟—南京特高压交流输变电工程的外送风电研究显示:按照通道输送容量9000MW,通道适度参与受端电网调峰,风电运行平均弃风电量5%的情形计算,推荐通道年运行小时数为7680h,则配套外送风电装机容量为4500MW。

  前一项研究中,风电基本不弃风,输电通道利用小时数6500h,风火打捆(哈密煤电基地容量暂定为8280MW)比例约为1:3;后一项研究中,风电做5%弃风运行,输电通道利用小时数适度提高到7680h,则风火打捆(锡盟煤电基地容量暂定为9900MW)比例可提高至近1:2。

  后一项研究还显示,从发挥通道带送风电效益考虑,通过加大风电弃风比率,配套外送风电装机容量甚至可以进一步提高。而增大风电弃风比率,在保持风电利用小时数不致过低(即保证可接受的经济性)的情形下,可以换来更大风电装机规模,获得更多风电发电量。

  综而述之,对于风火打捆运用方式,一方面,在受端电网调峰能力充沛的条件下,通道尽量较少调峰运行,另一方面,适当允许风电弃风,则通道可以取得较高的风火打捆运用比例,带送更多风电等新能源电力。

  多管齐下,风电才能搭上特高压的快车

  扩大消纳区域范围,借助超高压、特高压现代输电技术, “三北”地区风能资源可以更大规模开发,进而可以在全国更大范围内得以消纳利用。但实现这样一个目标,又要面对一些实际问题。

  一是要规划好输电通道送端火电的运用方式。

  前述两项研究中,特高压输电通道之所以能够带送更多风电,一个基本的依据是送端火电必须跟随风电运行,即随机处于深度调峰运用状态,以一种“保驾护航”的身份身临其中。

  前述两项研究中的通道送端火电均为煤电基地,其在建拟建火电机组基本为660MW或1000MW超临界、超超临界发电机组,都具有40~50%额定出力的调峰能力。理论研究和生产实践都已证明,现代火电机组能够担当电网调峰角色,而以往火电调峰角色担当不足,更多原因在于生产与调度经验积累不够,特别是电厂自身经济利益要求所致。

  从外送更多风电角度考虑,要促成火电机组跟随出力并深度调峰的运用方式和运营策略,提前研究安全调度方案和企业设备运行方案,使火电机组通过深度调峰甚或启停调峰,让出输电通道空间,保证特高压通道带送更多风电。

  至于如何促成这一目标,则不能简单依赖电源企业,也不能寄期望于电网公司。政府主管部门首当其冲。

 
 
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