加快特高壓電網(wǎng)建設(shè),在更大范圍內(nèi)消納風(fēng)電是解決內(nèi)蒙古風(fēng)電快速發(fā)展的金鑰匙
中國工程院院士黃其勵
多少年來,“天蒼蒼、地茫茫,風(fēng)吹草低見牛羊”,描繪了內(nèi)蒙古草原的美麗風(fēng)光。而今“塔架高、銀線長,風(fēng)吹機(jī)組發(fā)電忙”,成了由農(nóng)牧樂園向工業(yè)強(qiáng)區(qū)發(fā)展的縮影。高聳的風(fēng)機(jī)把太陽的無私饋贈,變成經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民幸福的綠色動力;風(fēng)能由只能使云移草動的過路風(fēng),變成人人喜愛的“搖錢樹”和“綠寶石”。這些年來,在國家政策推動下,內(nèi)蒙古風(fēng)電快速發(fā)展,成了我國風(fēng)電領(lǐng)域的排頭兵和領(lǐng)跑者。但是,隨著風(fēng)電規(guī)模迅猛增加,內(nèi)蒙古等部分風(fēng)電裝機(jī)聚集地區(qū)的風(fēng)電消納越來越困難,引起社會廣泛關(guān)注。內(nèi)蒙古草原的“風(fēng)”再次成為焦點。
一、我國風(fēng)電快速發(fā)展,內(nèi)蒙古是“排頭兵”
大力發(fā)展新能源是國家的重大戰(zhàn)略決策。2012年,全國并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)到6083萬千瓦,超過美國躍居世界第一。我國用5年半時間走過了美國、歐洲15年的風(fēng)電發(fā)展歷程,實現(xiàn)了裝機(jī)容量從200萬千瓦到5000萬千瓦的跨越。國家電網(wǎng)調(diào)度范圍的并網(wǎng)風(fēng)電5676萬千瓦、年發(fā)電量968億千瓦時。近6年來,國家電網(wǎng)并網(wǎng)風(fēng)電容量年均增長76%,發(fā)電量年均增長85%,成為全球風(fēng)電規(guī)模最大、發(fā)展最快的電網(wǎng)。根據(jù)國家《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,2015年我國風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到1億千瓦,2020年將達(dá)到2億千瓦,風(fēng)電發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆?br />
內(nèi)蒙古地區(qū)風(fēng)能資源十分豐富。據(jù)統(tǒng)計,風(fēng)能資源總儲量達(dá)到13.8億千瓦,技術(shù)可開發(fā)量3.8億千瓦,占全國的50%以上。在國家大力發(fā)展清潔能源的戰(zhàn)略指導(dǎo)下,內(nèi)蒙古風(fēng)電發(fā)展走在了全國前列。2005年,全區(qū)風(fēng)電裝機(jī)只有16.6萬千瓦,2011年初突破1000萬千瓦,成為全國首個風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)突破千萬千瓦的省份,2012年達(dá)到1634萬千瓦,年均增速93%,內(nèi)蒙地區(qū)并網(wǎng)風(fēng)電占全國并網(wǎng)風(fēng)電的28%。根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)能源開發(fā)局的規(guī)劃,預(yù)計到2015年,內(nèi)蒙古并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到3300萬千瓦,其中蒙西2000萬千瓦,蒙東1300萬千瓦。
“依靠大電網(wǎng),依托大市場”,內(nèi)蒙古地區(qū)風(fēng)電運行指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。蒙東、蒙西風(fēng)電裝機(jī)占當(dāng)?shù)仉娏傃b機(jī)的比重分別為32%、22%,達(dá)到或超過了丹麥、西班牙、德國分別為28%、21%、17%的世界先進(jìn)水平;蒙東、蒙西風(fēng)電發(fā)電量占地區(qū)用電量比例分別達(dá)到28%、12%,與世界先進(jìn)水平的丹麥、西班牙、德國(分別為28%、16%、8%)旗鼓相當(dāng)。這除了取決于中央、地方兩級政府的重視和政策支持外,重要的原因是充分發(fā)揮了蒙西~京津唐電網(wǎng)之間4回500千伏聯(lián)網(wǎng)線路和蒙東~東北主網(wǎng)之間8回500千伏聯(lián)網(wǎng)線路的輸電能力,擴(kuò)大了內(nèi)蒙古風(fēng)電消納范圍,使更大范圍分享到了內(nèi)蒙古的綠色風(fēng)電,提高了內(nèi)蒙古風(fēng)電的利用效率。2012年5月14日,蒙東電網(wǎng)風(fēng)電日發(fā)電量占比達(dá)到72%,其中1/2風(fēng)電電量由東北三省電網(wǎng)消納;2012年4月26日,蒙西電網(wǎng)風(fēng)電日發(fā)電量占比達(dá)到28%,其中1/3風(fēng)電電量由華北電網(wǎng)消納。在東北和華北電網(wǎng)的積極消納下,內(nèi)蒙古風(fēng)電累計發(fā)電量達(dá)到847億千瓦時,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3050萬噸,減少二氧化碳排放6650萬噸,節(jié)能減排效果十分顯著;同時帶動內(nèi)蒙古地區(qū)風(fēng)機(jī)制造企業(yè)增加銷售收入,2010年達(dá)到120億元,帶動就業(yè)6000人以上;加快農(nóng)牧區(qū)勞動力向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,促進(jìn)脫貧致富和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。類似北歐四國電網(wǎng)互聯(lián),互相消納其他國家各自優(yōu)勢的季節(jié)性可再生能源一樣,我國東北、華北地區(qū)與蒙東、蒙西地區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng),支撐了內(nèi)蒙古風(fēng)電的發(fā)展,為我國風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展立下了汗馬功勞。
二、我國風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展面臨市場消納瓶頸,內(nèi)蒙古風(fēng)電消納問題愈加突出
風(fēng)電具有隨機(jī)性、波動性、時空不均勻性的特點。在全國范圍內(nèi),風(fēng)電資源和用電負(fù)荷的逆向分布,決定了大風(fēng)電基地的風(fēng)電電力必須外送;從一個地區(qū)看,風(fēng)電發(fā)電和用電負(fù)荷的反調(diào)節(jié)特性,決定了需要配套相應(yīng)的調(diào)峰電源來吸收和平抑風(fēng)電發(fā)電的波動,使地區(qū)的總發(fā)電量,能動態(tài)滿足用電負(fù)荷變化的需求。接入電網(wǎng)的風(fēng)電規(guī)模越大,需要的調(diào)峰電源越多,電網(wǎng)運行難度相應(yīng)增加。
近兩年來,我國部分地區(qū)風(fēng)電消納問題愈來愈突出。據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計,2012年全國棄風(fēng)電量約200億千瓦時,約當(dāng)于700萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,風(fēng)電平均利用小時數(shù)比2011年有所下降,個別省(區(qū))風(fēng)電利用小時數(shù)下降到1400小時左右。據(jù)國調(diào)中心的調(diào)查,2012年國網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)風(fēng)電全年累計限電量達(dá)95億千瓦時,增長65.04%,其中,東北地區(qū)風(fēng)電限電較為嚴(yán)重,占總限電量的72%;省級電網(wǎng)中蒙東電網(wǎng)限電最為嚴(yán)重,占整個東北地區(qū)限電量的50%。
究其原因主要有二。一是電源結(jié)構(gòu)性矛盾突出,系統(tǒng)調(diào)峰能力不足是風(fēng)電消納受限的主要因素。我國電網(wǎng)中可靈活調(diào)節(jié)的電源不足。“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)均以火電為主,東北、華北地區(qū)火電比例分別超過80%、90%,而且火電裝機(jī)中一半以上是供熱機(jī)組,抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源比重不足2%,特別是冬季供熱機(jī)組要確保地區(qū)供熱需要,“以熱定電”,基本沒有調(diào)峰能力。二是我國風(fēng)能資源富集地區(qū)遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,難以就地消納。我國風(fēng)能集中在“三北”(西北、東北、華北北部)地區(qū),目前“三北”地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)已到4814萬千瓦,占全國的79%。蒙東、蒙西、甘肅、冀北是“三北”地區(qū)中風(fēng)電發(fā)展最快、規(guī)模最大的四個地區(qū),其風(fēng)電裝機(jī)占全國風(fēng)電裝機(jī)的50%,但用電量僅占全國的10%。尤其在風(fēng)電裝機(jī)聚集地區(qū),用電負(fù)荷增長速度明顯落后于風(fēng)電裝機(jī)的增長速度,進(jìn)一步減小了風(fēng)電就地消化的空間。如東北電網(wǎng)2012年全社會用電量同比增長為3.03%,而風(fēng)電裝機(jī)增速為17%;預(yù)計2013年,東北電網(wǎng)全社會用電量同比增長4.25%,遠(yuǎn)低于風(fēng)電裝機(jī)19%的預(yù)計增速。國家規(guī)劃重點建設(shè)九個大型風(fēng)電基地,計劃到2020年風(fēng)電裝機(jī)1.69億千瓦,占全國風(fēng)電規(guī)劃裝機(jī)的85%。其中七大風(fēng)電基地位于“三北”地區(qū),占全國風(fēng)電規(guī)劃容量的72%,而當(dāng)?shù)赜秒娏績H占全國的15%。風(fēng)電電力的市場消納問題將越來越突出,已成為制約我國風(fēng)電發(fā)展的最大瓶頸。