另外,風力資源的不確定性也造成了風電出力的波動性,可預測性差。由于電力系統要實現供電與用電電量的實時平衡,而風力所發電力又無法儲存,因而風電在調峰能力上表現較差,需要其它電源提供備用和調峰服務。
我國目前的電源結構還是以煤電為主,而在煤電裝機中供熱機組所占比重較大,因而煤電電源的調峰能力十分有限。在為風電提供靈活電源方面,韓曉平比較看好氣電,“燃氣發電機組啟動迅速、調節較為靈活,可作為旋轉備用和調峰機組的良好選擇之一。”
白建華也表示,我國風電要實現可持續健康發展,靈活的調峰電源建設必須跟上。
“在提高現有機組調峰能力的基礎上,未來必須做好可支持風電發展的靈活調峰電源規劃建設研究。為適應風電的快速發展,在發展大容量、高效率的燃煤機組及調節性能較好的大型水電基地建設之外,適度發展調節性能好的抽水蓄能及燃氣機組。”
據了解,風電強國西班牙的風力發電量占總電量的16%,其電源結構中,燃油燃氣及抽水蓄能機組等靈活調節電源所占比例達到了34.3%。“因此,我國也需加快優化電源結構,提高各類靈活調節電源的補充。”白建華說。
風力資源自身的一些特點給風電并網及電力系統穩定運行帶來了一定困難。但白建華指出,棄風問題的本質在于“電力系統對風電的消納能力問題”。
白建華強調,首先要弄清楚“風電消納”的概念,“風電并網后,不是電網在消納風電,而是整個電力系統在消納風電。”
電力系統是由電源、用戶和電網構成的。電源包括火電、水電等常規電源,也包括風電等可再生能源,其作用是發電;電網負責將電源發出的電力傳輸給電能的消費者即電力用戶,電網起到電能的傳輸及市場配置的作用,除少量網損外電網本身并不消耗電能。
由于各地的用電情況不一,不同地區風電消費者的需求也就各有差異,因而有的地區會出現電力系統“吃不消”的情況。
白建華以“三北”地區為例向記者說明,“‘三北’地區電力系統負荷小,消納能力較弱,但這一地區風能資源豐富,是風電開發的集中區域,風電肯定無法全部就地消納,如果沒有強大的外送輸電網絡,過多開發的風電必然白白浪費掉。”
中國在風電發展之初就提出了“大規模、集中”的發展方式,并在哈密、酒泉、蒙西、河北、蒙東、吉林、山東和江蘇沿海規劃建設了八大千萬千瓦級風電基地。而由于前期對當地的用電需求研究不夠,這些大基地的風電發電量本地消納情況都出現了不同程度的問題,加之外送通道建設沒有跟上,棄風問題隨之愈演愈烈。
歐洲等國的電網互聯經驗為我國提供了很好的借鑒。丹麥電網與挪威和瑞典等國通過14條聯絡線實現互聯,設計容量超過500萬千瓦,風電消納通過大容量的跨國輸送通道在歐洲各國得到了有力支持。當丹麥風電發電量超出其用電所需,多余電力輸送到挪威和瑞典,當無風的時候,挪威等國豐富的水電資源則發揮了“蓄電池”作用,將水電輸送到丹麥。通過共享大電網范圍內的靈活資源,歐洲各國都有效提高了本地風電開發水平和風電消納能力。
反觀我國,我國大部分風電基地所在電力系統規模小,風電消納能力不足。對此,白建華指出,未來必須通過加快遠距離、大容量、跨區域外送通道建設,擴大風電消納市場,實現風電的高效利用。例如,新疆、甘肅、內蒙等省區風電除了在當地電網內消納外,需要大規模向發達地區電網輸送。通過建立良好的跨區、跨省互動,最大程度地消納風電、減少棄風。
“十二五”風電如何回歸理性? 需從國家層面進行統籌規劃