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试论我国风电发展及电力消纳对策

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：王义波

[导读] 摘要：我国地理环境为国家风力资源生产产业发展创造了良好条件，本文中探讨了我国风力发电产业的发展现状及电力消纳对策。

        （国电电力宁夏新能源开发有限公司宁夏回族自治区银川市 750000）
        摘要：我国地理环境为国家风力资源生产产业发展创造了良好条件，本文中探讨了我国风力发电产业的发展现状及电力消纳对策。
        关键词：风力发电;发展现状;电力消纳;
        一、我国风力发电产业现状
        1.1风能资源丰富
        我国国土幅员辽阔、陆地边疆总长度超过20000km，海岸线总长度超过1．8万km，根据国家气象部门相关调研资料显示，我国风能资源蓄积丰富，其中可供陆地风能发电资源的风量超过260GW，而可供利用的海洋风能资源则更高出陆地部分的3倍以上。纵观我国整个西部、西北部地区都蕴藏了无限的风能资源。根据统计，我国目前年平均风速在6m/s以上的地区占到国土总面积的1．2%，仅次于美国、俄罗斯，位居世界第3位。
        1.2风电产业蓬勃
        总体装机情况:据中国风能协会信息2012年度风电装机信息统计，2012年，中国(不包括台湾)新增安装风电机组7872台，装机容量12960MW，同比下降26．5%;累计安装风电机组53764台，装机容量为75324．2MW，同比增长20．8%，区域装机情况。
        1.3风电生产体制制约
        在虽然我国风电产业发展体量较大，发展前景大好，但就目前看来国家风电生产体制是存在制约问题的。就目前来看我国针对风力发电产业就制定了风力开发投资体制、风机发展激励体制以及国家及地方风电采购政策，这些政策在促进地方风电产业项目发展的过程中起到了重要促进作用，但因为受制于政策与规范，某些风电产业项目发展也严重受到制约，这造成了国家风电产业发展的不合理与失衡。在如此情况下，我国风电产业未来快速发展进程受到严重制约。
        1.4我国风电发展凸显的问题
        （1）我国的风电研发技术和设备质量与世界先进技术和质量还有很大差距，必须提高研发技术和设备质量。在我国风电产业是新兴的产业，它的发展速度超过了预期，导致风电生产企业竞争激烈。此外，还有风电的配套设备质量和施工技术等方面的问题，也导致风电机组故障较多，运行可靠性差的问题。特特别是近年来，发生的多起风机质量问题导致事故频发，引起各界对风电可靠性的担忧。
        （2）风电发展速度与电网发展速度不平衡，是目前风电发展亟须解决的首要问题。风电场建设周期短，而电网建设周期相对较长，风电的发展速度越快，这一差异越凸显，从而导致风电限电弃风及风电消纳困难等问题;
        （3）风电场是一种不稳定的电源，风电大规模并网将受到电网消纳能力和电网安全的限制。风电场一般建设在较偏远的地区，距离电网负荷中心较远，电网结构相对薄弱，电网安全对风电开发存在一定的制约。目前，在我国东北及内蒙古东部风电基地集中地区，风电因电网限电而无法正常并网，这已经成为未来风电发展所面临的最大问题。上述的问题如得不到解决，将制约我国风电的又好又快发展。
        1.5我国风电发展展望
        我国发展风电的速度非常的快，“十一五”期间，甚至全球发生的经济危机也没有影响到我国风电的发展。经过我国几年连续的发展翻番，我国的风电装机容量已跃居全球第一。按照目前的发展速度，近几年中国还将是全球风电发展趋势的领跑者。因为我国有以下几方面的优势:（1）中国政府强有力的政策支持我国应对气候变化和推行节能减排的重要举措就是大力发展可再生能源的资金投入，坚定不移发展风能、太阳能、生物质能等新能源，而发展风电是目前经济性、可行性最好的方式。

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（2）我国风电产业不断成熟并发展壮大风电场运行时没有任何污染物排放，用地、用水等资源也相对很少，对环境也没有什么影响。另外，风机主设备及配套设备效率的提高，成本的降低，也使整机发电效率提高，整机成本降低。这样建设风电的成本逐渐在降低，经济性越来越好，使投资者越来越有积极性，将大力推动我国风电的发展。（3）国家对电网建设的提速，提高电网消纳风电的能力随着国家电网公司建设步伐的加快和对风电认识的不断提高，电网公司对于消纳可再生能源发电做了大量的工作。各级电网公司正在建设高电压等级的电力外送通道，实行风火打捆输送，加强风电的消纳能力，以缓解风电上网难的问题。此外，电网公司还鼓励风电网内就地消纳，提高风电上网电量比例。
        二、风电外送及电力消纳
        2.1风电外送
        风电的并网与外送是风电开发企业与电网企业矛盾比较突出的问题。为促进我国风电健康快速发展，政府有关部门组织召开了多次风电发展座谈会，研究解决风电发展中存在的突出问题，科学合理地安排各地区风电发展规划和电网规划。组织专家结合电力系统电源结构和风电的出力特性，研究电网对风电大规模开发和并网的适应性问题;研究网内风电消纳的方式和规模，以及风电并网的安全条件;在保证电网安全运行的情况下，加大风电开发并网规模和配套电网建设等方面进行研究。这些研究将为我国风电的科学发展提供重要的决策参考。我国规划建设的几个千万千瓦级风电基地大多数都处于电网负荷的末端，网架结构薄弱、电源结构较为单一，且风电机组大多安装的异步发电机，大规模的风电接入网架薄弱的电网运行会对电网安全稳定性带来很大压力;另外，风资源不稳定的波动性使风电场的输出功率具有不稳定的波动性，难以保证电网电压及频率的稳定性。因此，为提高电网对风电的外送能力及风电并网电能质量，要求风电场在并网时安装动态无功补偿装置、串补/可控串补、可控高抗、自动电压控制、安稳装置等技术条件，以改善电能质量适应电网安全稳定的运行。实现了风电并网消纳和大规模输送的可行性。《国民经济发展“十二五”规划纲要》提出，“要适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求，加快发展现代电网体系建设，完善区域主干电网，发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术，依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，切实加强城乡电网建设与改造，增强电网优化配置电力能力和供电可靠性”。为了落实《纲要》精神，我国正在不懈地努力解决好大规模风电的电力外送问题。国家电网为了配合风电的发展，作出了建设大型风电基地外送通道的规划。
        2.2风电就地消纳
        风电大规模外送建设大电网还需一定时间来完善，笔者想建议有条件的风电开发企业应该尝试用风电供热、风光互补、抽水蓄能等方式来解决风电弃风限电现象，增加风电设备可利用小时数。利用电网低谷时段，限制风电出力的时机，用风电供热及抽水蓄能，把风资源利用好，使风电完全利用，减少一次能源消耗;当电网高峰时段，再全额上网，减少风电弃风白白浪费可再生可循环利用的风资源。
        三、总结
        作为一种可再生能源，风电资源是取之不尽用之不竭的，大力推动风电生产产业发展对我国能源资源体系建设是有利的，它在促进良好经济效益与环境效益发展的基础之上也为地方综合产业发展提供了新思路、新渠道。，现代化离不开能源•电力的支持，要大力提倡效率革命，优化能源消费结构，推进新能源和可再生能源的开发利用，加强风电上网容量，加大风电消纳方向，减少风电弃风限电量。在谋求社会发展的同时，不要损害当代的生存质量，剥夺后代可持续发展的机会，致力于一个持久、再生、干净的能源体系，使能源与经济和环境协调发展，为我国的科学崛起、快速发展做出更大的贡献。
        参考文献
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