风电并网：“小负荷、大电源”的统一调度战略

我国风资源集中、规模大，远离负荷中心，难以就地消纳，同时风电集中的“三北”地区电源结构单一，抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2%，特别是冬季供热机组比重大，基本没有调峰能力。在这种情况下，我国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。其中，我国统一管理、统一调度的大电网优势得到了充分发挥。

目前，我国并网风电装机超过5000万千瓦，占全国装机比重约5%，主要集中在“三北”(西北、华北、东北)地区，比重已达20%的较高水平。其中，内蒙古东部(下称“蒙东”)地区风电装机占比达31%，蒙东风电日发电量占用电量的比例最高达72%，达世界先进水平。那么，电网在推动“小负荷、大电源”地区风电消纳发挥了什么作用呢?对此，深入内蒙古东部风电最为集中的通辽、赤峰等地进行了采访调查。

风电装机占比最高已超46%

8月中旬，一场大雨过后，乘车从内蒙古自治区通辽市出发一路向西，离开市区不久，洁白的风机开始出现在道路两旁，随着汽车在深深浅浅的积水上趟过，高耸在地平线上的风机越来越多，呼呼转动的叶片与一望无际的原野形成一道美丽的风景线。

先来到大唐新能源兴盛风电场，该风电场共安装了32台1.5兆瓦的风电机组，5月初调试完成并网，目前已发电30余万度。通辽供电公司发展策划部主任李文学说：“这只是通辽地区27座并网风电场中的一座。截至今年6月底，通辽风电总装机容量达350.48万千瓦，较2008年年底增加了340.59万千瓦，占蒙东地区一半多，占当地电源比重约46.53%，为全国最高。蒙东电网规划的三大风电基地中的两个——开鲁百万风电基地和珠日河百万风电基地都在通辽。可以说，通辽地区风电从无到有，从小到大。”

截至今年6月底，整个蒙东地区风电装机容量达656万千瓦，居国家电网省级公司首位，风电装机占全网装机比例超过30%，同比增长17.27%。同时，统计数据还显示，蒙东地区风力资源预测装机规模可达4000万千瓦以上。李文学说：“按照相关规划，未来我国风电装机的增加主要集中在‘三北’地区，如通辽风电装机远景规划就将达1500余万千瓦。”

“除蒙东外，蒙西、甘肃、冀北3个地区的风电并网装机也已超过500万千瓦，而国际上风电并网装机超过500万千瓦的国家只有9个”，国家电网新闻发言人张正陵近日表示，“这凸显了我国风电装机集中在远离负荷中心、消纳风电能力有限的‘三北’地区的特点，意味着我国不能像美国、西班牙等风电资源分散的国家那样，通过接入10千伏及以下配电系统就地消纳风电来实现风电大规模发展。”

“小负荷、大电源”的送端型电网

那么，内蒙古东部电力有限公司在推进风电并网和消纳进行了哪些有益的探索呢?9月3日，到蒙东地区另一个风电集中地——风电装机达214万千瓦的赤峰市进行采访。从赤峰市出发向西近2个小时来到该市的百万千瓦风电基地，与风电基地中孙家营风电场、大唐东山风电场等结伴而立的，是铁塔银线架起的一条条输电线，并向同一个方向延伸着。跟随这些输电线，来到赤峰市杨树沟门220千伏汇集站，看到来自附近风电场的数条输电线都在这里汇集。

内蒙古东部电力有限公司发展策划部规划处处长徐明忻介绍说：“这是蒙东电网为解决风电并网所建的一个汇集站，是将附近6个风电场约70万千瓦风机组发出的电力通过东杨线、乌杨线等汇集起来，就像小河进入到大河道一样，先通过杨西线送至赤峰市的负荷中心进行消纳。”据介绍，蒙东电网通过500千伏交流和直流并入东北电网，因此蒙东电网的风电电力参与整个东北电网的统一配置。

为进一步了解整个配置过程，来到赤峰市电力公司电力调度控制中心，在大屏幕上看到各风电场发出的风电通过杨树沟门220千伏汇集站或“T”接进入220千伏线路后，经过西郊变、锦山变等变电站进入负荷中心和火电所发出的电力一起消纳，剩余电力则在500千伏青山变电站进行升压，再通过四回500千伏线路送至辽宁电网，进行更大范围消纳。

“我们平时坚持以风电为中心，统筹安排火电、水电机组配合运行，尽可能在保证供电可靠性的前提下最大限度的消纳风电，”赤峰市电力公司电力调度控制中心陈国龙说，“但到了冬季，保供热是首位，届时供热机组就要大发、满发，因此对风电的消纳力度自然就小了。”有数据显示，我国“三北”地区抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2%，冬季由于供热机组比重大，基本没有调峰能力;而欧美等国快速跟踪负荷的燃气电站及抽水蓄能比例高，如西班牙为34%、是风电的1.7倍。

在这种情况下，截至今年6月底，蒙东地区风电发电量51.79亿千瓦时，占蒙东电网总发电量的14.04%，占蒙东全社会用电量的29.96%，蒙东电网是东北电网内电力消费中风电占比最高的省区电网，这些数据指标达世界领先水平。其中，蒙东电网作为“小负荷、大电源”的送端型电网为接纳风电付出了巨大努力，东北电网为在更大范围内消纳风电也发挥了大电网的统一管理、统一调度作用。

目前外送通道已满负荷工作

据了解，目前内蒙古外送电能力和输送电量居全国首位，主要采取500千伏交流和直流。2011年，内蒙古外送电量1243亿千瓦时，相当于湖南省或上海市一年的用电量。其中，蒙西外送823亿千瓦时，主要送往京津唐地区;蒙东外送420亿千瓦时，主要送往东北地区。但同时，相关输电线路已处于满负荷工作状态。

同时，内蒙古东部电力有限公司相关人士说：“目前一些地方所能消纳和外送的风电量，几乎是在现有管理手段、运行机制、调度职权等基础上能够发挥的调节下所能达到的最大限度。”

徐明忻说：“一回500千伏输电线路的最大输送能力约150万千瓦，而一条±800千伏特高压直流工程输电能力可达800万千瓦以上。目前进展较快、起点锡林郭勒煤电(风电)基地的锡盟—南京特高压交流工程，输电能力可达900万千瓦。因此，要从根本上解决风电的消纳问题，需加快推动特高压电力外送通道的建设。”根据国家电网的相关规划，有7条特高压输电工程的起点都在内蒙古，总输电能力为6250万千瓦，约相当于2亿吨标煤的外运。

张正陵说：“要推动风电的进一步消纳，需形成全国统一的大市场和与之相适应的全国联网能力。按照由近及远的原则，‘先省内、后区域、再全国’安排风电消纳市场，统筹风电和其他电源建设，将‘三北’风电基地和‘三华’电力市场规划为一个整体。”