国内外风电消纳方式的发展与思考

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1、国内外风电消纳方式的发展与思考摘要：在分析国内风电消纳现状的基础上，对风电消纳过程中遇到的问题，利用国内现有的消纳模式和借鉴国外风电高消纳比例成功经验，提出了增强我国风电消纳能力的一些方法，提出了“建设特高压骨干电网，实现跨区域、跨国的多能互补型风电走出去”的策略，对于扩大风电消纳市场，提高风电在全网出力中的比重，调整能源结构，促进电力低碳与节能减排，实现可持续发展有一定的意义。关键词：风电消纳消纳方式多能互补走出去中图分类号：tm715文献标识码：a文章编号：1672-3791（2013）01（a）-0117-

2、02能源是经济社会发展的命脉，是影响经济社会发展的主要因素。提高能源利用率、调整能源结构、开发和利用可再生能源将是能源发展的必然选择。风电作为继太阳能发电之后发展起来的一种新型的发电技术，在国家政策鼓励及自身许多优势的条件下取得了跨越式的发展。2005年至2010年全国并网风电装机容量年均增速达188%[1]，截止到2012年6月底，中国风电装机总量达67.774gw跃居世界首位[2]，全国并网风电装机规模达5258万kw，同比增长41.8%[3]。由于风电本身的随机性、波动性等特点使得并网受到限制，从而出现了高

3、比例的弃风现象，造成了巨大的经济损失，所以研究风电消纳方向，探究其解决方案是迫在眉睫的，为此国家能源局十二五规划中提出了解决特高压电网、新能源发电的特殊问题的目标[5]。本文从我国风电消纳现状出发，在分析现有的消纳模式的基础上，借鉴国外风电消纳成功经验，提出了扩大我国风电消纳市场与增强风电消纳能力的一些建议。1国内消纳现状及问题大规模风电消纳一直是世界性难题，与国外相比，我国的风电消纳问题尤为突出。一方面，我国风资源集中、规模大，但远离负荷中心，难以就地消纳。另一方面，风电集中的“三北”地区，电源结构单一，灵活调

4、节电源比重低，特别是冬季由于供热机组比重大，缺乏系统调峰能力；而欧美等国燃气电站及抽水蓄能比例高，如美国达47%。在我国风电资源条件和系统调峰能力与国外差距很大的情况下，风电聚集地区的风电装机容量和发电量都超过了国外先进水平。并网和消纳不畅问题成为制约中国风电健康、持续发展的重大挑战。虽然风机已并网，但是由于风电并网质量等导致弃风问题比较严峻。据统计，2011年“三北”地区部分省区风电消纳情况不佳，弃风情况严重，风电场平均利用小时数1907h，同比降低266h；弃风电量达123亿kw·h，弃风率约16%，弃风电量

5、对应电费损失约66亿元，折合火电（标）煤耗384万吨，折合二氧化碳减排量760万吨；东北、华北、西北地区弃风率均超过13%；甘肃和蒙东地区弃风率超过25%。当前，我国风电发展遇到了一系列问题，电网规划与风电规划不协调；风电就地消纳能力有限，外送通道不足；电源缺乏导致调峰变难；风电消纳市场不足及一系列保障措施不健全等，从而使得风电大规模并网与消纳成为制约风电发展的瓶颈。风电消纳问题是亟待解决的难题。2现有的消纳方式2.1建设蓄能电站解决风电消纳问题抽水蓄能电站是目前最理想的大容量储能方式。抽水蓄能与风电具有很强的互

6、补性，风电弃风基本发生在夜间负荷低谷期间，而抽水蓄能电站夜间可以抽水用电，将被迫弃掉的风能以水能的形式存储起来，在负荷高峰时段再转换成稳定的电能输送到电网，从能源利用的角度来说实现了“变废为宝”，从电量平衡的角度来说实现了“消峰填谷”。风能作为可再生能源可以利用到抽水蓄能电站的能量转化过程中，即利用风能在枯水期或者负荷低谷期抽水蓄能，从而节约一次能源，文献[7]以东北电网为例，进行了建设抽水蓄能电站解决风电消纳经济性分析，得出了一些有益的研究成果。2.2风电供暖机制风电的发电季节多发生在冬、春季和夜间，在经济不发

7、达地区冬季建设电加热站，以减少火电供热，增加电负荷的消耗，减少能源消耗和环境污染，增加风力发电，最人程度减少弃风损失，降低火力发电、供热比例，冬季停备部分火电供热机组，真正实现调结构、实现向新能源消费的转变。可以在城市建设电加热站，利用现有的供电线路和供热管道，把电能通过电加热器，把水加热到一定温度输送到供热管道，在与供热管网的接口进行训一量，以计算热量，这种方法简单行之有效。如果有合适的政策激励，这种方式有实际实现价值。2.3多能互补模式多能互补是指将电力系统中的水电、风电、光伏电、煤电、抽水蓄能等多种电源的联

8、合互补运行，发挥各类电源优势，取长补短，促进风电、光伏电消纳，增加可再生能源比重。在这方面已取得了一些有益的成果。随着新能源的快速发展，在陕甘青宁电网内，已形成水电、煤电、风电、光伏电、抽水蓄能等多种电源共存的局面，并且风电、光伏电装机比重提高很快。实施多能互补，可以发挥各类电源特长，优势互补，在促进风电、光伏电更好地并网消纳，扩展新能源发展市场空间，提高可再生能源比重，