1 不同地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的棄風(fēng)狀況
所謂棄風(fēng)，主要是指由于電網(wǎng)接納能力不足、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工期不匹配和風(fēng)電不穩(wěn)定等原因?qū)е碌娘L(fēng)電機(jī)組在不少地區(qū)，風(fēng)電過度發(fā)展造成風(fēng)電規(guī)模與電網(wǎng)接納不相協(xié)調(diào)，風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。2012 年，國(guó)家通過了一系列的政策和措施，個(gè)別地方限電狀況有所改善。但一些風(fēng)電規(guī)模相對(duì)過大，電網(wǎng)改造滯后，各方利益沖突嚴(yán)重的地區(qū)，棄風(fēng)限電狀況仍難以得到有效改善。一些地區(qū)還呈現(xiàn)出棄風(fēng)問題愈演愈烈的趨勢(shì)。
1.1 呼倫貝爾、滿洲里地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況
在呼倫貝爾盟的電網(wǎng)中，2012年已經(jīng)建成并投入營(yíng)運(yùn)的風(fēng)電場(chǎng)有11個(gè)， 總負(fù)荷為613.4MW， 加上在建風(fēng)電場(chǎng)和即將投入營(yíng)運(yùn)的風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)電裝機(jī)容量可達(dá)700MW，火電裝機(jī)約為1.4GW。呼倫貝爾地區(qū)最大用電負(fù)荷約為700MW，負(fù)荷較小的時(shí)候，僅為400MW 左右。電網(wǎng)與風(fēng)電發(fā)展規(guī)模不相適應(yīng)是該地區(qū)棄風(fēng)限電的根本原因，表1 為2012 年呼倫貝爾電網(wǎng)投入營(yíng)運(yùn)的11 個(gè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電發(fā)電量狀況。
該地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)從2010 普遍開始限電，棄風(fēng)比例不斷增加， 例如：深能源滿洲里風(fēng)電場(chǎng)，其中的13臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組，在2010 年底全部投入運(yùn)營(yíng)，在2011 年發(fā)電量為44.7GWh，利用小時(shí)數(shù)為2292h 因限電棄風(fēng)造成的發(fā)電量損失為2.2GWh ;2012 年的實(shí)際發(fā)電量為29.44GWh，因限電損失的發(fā)電量約為22.74GWh。這13 臺(tái)機(jī)組在2011 年棄風(fēng)發(fā)電量占可發(fā)電比例的4.7%，而在2012 年棄風(fēng)發(fā)電量則為44%。
從表1 可以看出，由于電網(wǎng)建設(shè)滯后，外送容量有限，加之供熱機(jī)組所占比重較大，該地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的利用小時(shí)數(shù)普遍很低，在2012 年，有不少風(fēng)電場(chǎng)的棄風(fēng)超過50% 以上， 龍?jiān)葱掳诧L(fēng)電場(chǎng)利用的等效小時(shí)數(shù)僅為506h，棄風(fēng)的比例更高。
可以預(yù)見，該地區(qū)風(fēng)電規(guī)模持續(xù)增加，如果電網(wǎng)格局沒有改善，2013年該地區(qū)的棄風(fēng)限電將更加嚴(yán)重。1.2 吉林大安地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況吉林華電大安風(fēng)水山風(fēng)電場(chǎng)66臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組， 總裝機(jī)容量99MW。2011 年5 月全部投產(chǎn)， 在2012 年發(fā)電154.95GWh， 利用小時(shí)數(shù)為1565h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約54.83GWh。
國(guó)電大安紅崗子風(fēng)電場(chǎng)，24 臺(tái)2MW 風(fēng)電機(jī)組，總裝機(jī)容量48MW。2012 年發(fā)電為75.48GWh， 利用小時(shí)數(shù)為1573h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約25.61GWh。
中廣核大安風(fēng)電場(chǎng)， 該風(fēng)電場(chǎng)有165 臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組，裝機(jī)容量247.5MW。2010 年就全部并網(wǎng)發(fā)電， 在2011 年發(fā)電388.65GWh，利用小時(shí)數(shù)為1570h， 棄風(fēng)損失發(fā)電量約89GWh ; 2012 年發(fā)電為352.33GWh，利用小時(shí)數(shù)為1424h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約143.2GWh。從此風(fēng)電場(chǎng)可以看出，2012 年與2011 年相比，利用小時(shí)數(shù)減少，棄風(fēng)發(fā)電量增加。
1.3 內(nèi)蒙古部分地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況內(nèi)蒙古華能茂名風(fēng)電場(chǎng)，66臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組， 總裝機(jī)容量99MW。2008 年底全部調(diào)試運(yùn)行，在2011 年發(fā)電200.73GWh， 利用小時(shí)數(shù)為2028h， 棄風(fēng)損失發(fā)電量約35.47GWh ; 在2012 年發(fā)電203.27GWh，利用小時(shí)數(shù)為2053h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約74.35GWh。
內(nèi)蒙古灰縢梁的中廣核寶力格風(fēng)電場(chǎng)，200 臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組， 裝機(jī)容量為300MW。在2011 年發(fā)電405.48GWh，利用小時(shí)數(shù)為1352h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約382GWh ;在2012 年發(fā)電497.71GWh， 利用小時(shí)數(shù)為1659h， 棄風(fēng)損失發(fā)電量約416.86GWh。該風(fēng)電場(chǎng)2009 年底全部投入運(yùn)行，2010 年開始限電， 2010年底，時(shí)常在達(dá)到風(fēng)電機(jī)組滿負(fù)荷風(fēng)速時(shí)，應(yīng)電網(wǎng)要求該風(fēng)電場(chǎng)限電到裝機(jī)容量的十分之一左右。僅在2011 年和2012 年的兩年之內(nèi)，其發(fā)電量損失竟達(dá)800GWh 之多。
內(nèi)蒙古大唐灰騰梁風(fēng)電場(chǎng)，165臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組， 裝機(jī)容量為247.5MW，2010 年全部并網(wǎng)發(fā)電，在2011 年發(fā)電量為334.43GWh，利用小時(shí)數(shù)1351h ;在2012 年， 發(fā)電量為366.49GWh， 利用小時(shí)數(shù)為1481h。
以上兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)都在錫林浩特的灰縢梁地區(qū)，由于該地區(qū)風(fēng)資源比較好，新建的風(fēng)電場(chǎng)較多，在這一地區(qū)，并入同一電網(wǎng)的總裝機(jī)容量大約有1GW 以上，按照以上兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的棄風(fēng)比例計(jì)算，該地區(qū)僅2012 年的棄風(fēng)發(fā)電量損失應(yīng)在2000GWh 左右。
1.4 張北地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況
河北省張北地區(qū)，風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增加，風(fēng)電場(chǎng)從2012 年起普遍開始限電。
中節(jié)能張北綠腦包的一個(gè)風(fēng)電場(chǎng) 67 臺(tái)1.5MW 機(jī)組， 總裝機(jī)容量為100.5MW。2011 年的年發(fā)電量244.17GWh ;利用小時(shí)數(shù)約為2430h ;2012 年2 月開始限電，2012年的年發(fā)電量204.99GWh，由于限電的原因，利用小時(shí)數(shù)降為2040h。
該地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)容量還在繼續(xù)增加，從該地區(qū)2013 年前5 個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)情況來看，棄風(fēng)限電狀況比2012 年更加嚴(yán)重，將使機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)進(jìn)一步下降。
1.5 甘肅地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況
中海油甘肅玉門昌馬風(fēng)電場(chǎng)，134 臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組， 總裝機(jī)容量為201MW。2012 年年發(fā)電量342.81GWh，利用小時(shí)數(shù)為1705.5h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約178.11GWh。國(guó)投瓜州北大橋風(fēng)電場(chǎng)，66臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組， 總裝機(jī)容量99MW。在2011 年發(fā)電量為191.47GWh，利用小時(shí)數(shù)1934h，棄風(fēng)損失約77.32GWh ;在2012 年，發(fā)電量為250.83GWh，利用小時(shí)數(shù)為2534h，棄風(fēng)損失約77.96GWh。
甘肅酒泉地區(qū)的瓜州天潤(rùn)風(fēng)力發(fā)電有限公司的工作人員談道：“2013 年棄風(fēng)現(xiàn)象比往年還要嚴(yán)重，1月- 7月份總的發(fā)電上網(wǎng)量同比減少12.58%。[1]”
1.6 不限電風(fēng)電場(chǎng)的營(yíng)運(yùn)狀況
大唐河北崇禮西橋梁風(fēng)電場(chǎng)，其中的33 臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組， 容量49.5MW， 在2011 年3 月全部投入運(yùn)營(yíng)， 在2012 年的發(fā)電量為126.21GWh，利用小時(shí)數(shù)2550h。
此風(fēng)電場(chǎng)離張北地區(qū)較近，由于該風(fēng)電場(chǎng)并入另一個(gè)電網(wǎng)，至今還沒有被限電。因此，如果不存在限電問題，
張北地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)1.5MW 機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)基本都應(yīng)在2500h 左右。該風(fēng)電場(chǎng)地處山地，不同風(fēng)電機(jī)組之間風(fēng)況差別很大。機(jī)組全部在山上，地處中國(guó)優(yōu)質(zhì)滑雪場(chǎng)，因此，葉片結(jié)霜等天氣條件是產(chǎn)生振動(dòng)，影響機(jī)組效率、發(fā)電量以及機(jī)組部件安全不可忽視的因素。
云南龍?jiān)礂蠲飞斤L(fēng)電場(chǎng)位于云南曲靖市陸良縣的北部，海拔高度在2200m - 2400m 之間， 共有66 臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組, 屬于高山山脊風(fēng)電場(chǎng)。該風(fēng)電場(chǎng)總裝機(jī)容量為99MW，在 2012 年，楊梅山風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量為313GWh，利用小時(shí)數(shù)為3161h。該風(fēng)電場(chǎng)地處山地，極端風(fēng)況相對(duì)較多，有時(shí)機(jī)組因風(fēng)況的極度變化而報(bào)振動(dòng)停機(jī)，葉片結(jié)冰的情況也時(shí)有發(fā)生，對(duì)該風(fēng)電場(chǎng)來說，自然條件也是產(chǎn)生機(jī)組故障、影響發(fā)電量的重要因素。
2012 年，從各限電風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組利用小時(shí)數(shù)來看，不限電，或者是少限電是當(dāng)今不少風(fēng)電場(chǎng)創(chuàng)造效益的首要條件，否則，再好的風(fēng)能資源也是枉談。據(jù)各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際調(diào)查顯示，如果不限電的話，中國(guó)北方應(yīng)該有不少的風(fēng)電場(chǎng)的1.5MW 機(jī)組能達(dá)到、甚至超過以上兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的利用小時(shí)數(shù)，從這一點(diǎn)來講，限電是當(dāng)今中國(guó)風(fēng)電發(fā)展的瓶頸。換句話來說，如果要中國(guó)風(fēng)電健康發(fā)展，急需改變?nèi)缃竦南揠娋置妫@也是解決當(dāng)前風(fēng)電行業(yè)問題的關(guān)鍵。
2012 年4 月， 國(guó)家能源局曾下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)風(fēng)電并網(wǎng)和消納工作有關(guān)要求的通知》(以下簡(jiǎn)稱《通知》)，以求規(guī)范風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在《通知》中，國(guó)家能源局分別對(duì)地方管理部門、電網(wǎng)企業(yè)、風(fēng)電企業(yè)三大主體提出明確要求，內(nèi)容分別涉及風(fēng)電運(yùn)營(yíng)管理、并網(wǎng)制度、項(xiàng)目建設(shè)、規(guī)劃銜接等方面。顯然，隨著我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)的快速增長(zhǎng)，該《通知》收效甚微[2]，統(tǒng)計(jì)顯示， 2012 年全國(guó)風(fēng)電平均利用小時(shí)為1890h， 比2011 年的1920h 減少了30h。2012 年全國(guó)棄風(fēng)電量從2011年的12TWh 增至約20TWh，棄風(fēng)電量約占全年風(fēng)力發(fā)電量的1/5 [3]，相當(dāng)于大亞灣核電站年發(fā)電量的1/2，相當(dāng)于超過100 億元的經(jīng)濟(jì)效益[2]。
隨著風(fēng)電裝機(jī)總量的快速增長(zhǎng)，棄風(fēng)限電問題日益凸顯。目前，從不少地區(qū)的現(xiàn)實(shí)情況來看，2013 年棄風(fēng)量還會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。
2 風(fēng)電棄風(fēng)限電的根源
“棄風(fēng)是歷史累積下來的問題，電網(wǎng)規(guī)劃與風(fēng)電發(fā)展不協(xié)調(diào)是原因之一。2007 年規(guī)劃的2010 年的風(fēng)電裝機(jī)只有5GW，而實(shí)際的裝機(jī)規(guī)模卻達(dá)到了44GW，比規(guī)劃數(shù)量的8 倍還要多，這使得電網(wǎng)規(guī)劃無(wú)法統(tǒng)籌考慮風(fēng)電送出。”中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng)施鵬飛分析說。
按照項(xiàng)目核準(zhǔn)辦法，50MW 以下的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目由省一級(jí)投資主管部門核準(zhǔn)即可，無(wú)需上報(bào)國(guó)家。正是由于缺乏相關(guān)規(guī)范文件，各發(fā)電集團(tuán)大量集中建設(shè)50MW 以內(nèi)的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，或?qū)⒋箜?xiàng)目化整為零規(guī)避審批，從而導(dǎo)致地方風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目與國(guó)家新能源開發(fā)整體規(guī)劃沖突、與電網(wǎng)整體規(guī)劃不協(xié)調(diào)，進(jìn)而造成大量風(fēng)電機(jī)組無(wú)法接入電網(wǎng)或無(wú)法全額送出[4]。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段，目前出現(xiàn)的棄風(fēng)限電現(xiàn)象既有普遍性原因，也有中國(guó)的一些特殊原因：首先，從項(xiàng)目審批程序上看，中國(guó)風(fēng)電項(xiàng)目與電網(wǎng)項(xiàng)目脫節(jié);另外，從擴(kuò)大風(fēng)電消納范圍來看，風(fēng)電基地消納方向不明確，風(fēng)電開發(fā)規(guī)劃不協(xié)調(diào)[5]。
3 風(fēng)電限電棄風(fēng)之對(duì)策
各地電網(wǎng)限電、風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)的原因不盡一致，其解決辦法也應(yīng)有所不同。需針對(duì)不同情況區(qū)別對(duì)待。
例如：內(nèi)蒙古和吉林地區(qū)都是風(fēng)電與火電(熱電)爭(zhēng)發(fā)，其核心還是利益沖突，熱電廠冬季供熱重任，風(fēng)
電場(chǎng)只能為熱電廠讓路。
“風(fēng)電消納不是技術(shù)問題，而是管理和利益協(xié)調(diào)問題。”中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)秦海巖曾提道：“美國(guó)和歐洲國(guó)家解決風(fēng)電消納問題的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，市場(chǎng)機(jī)制是解決一切問題的最好手段。但是，在我
國(guó)現(xiàn)階段電力體制非市場(chǎng)化的環(huán)境下，只能靠政府的調(diào)節(jié)來解決棄風(fēng)限電問題。”[6]
風(fēng)電場(chǎng)限電，從根本上說是一個(gè)管理問題。各地根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況制定其相應(yīng)的政策措施;加強(qiáng)政府的管理與調(diào)控能力;增加電網(wǎng)投入等使風(fēng)電發(fā)展規(guī)模與電網(wǎng)相適應(yīng)，從而使棄風(fēng)現(xiàn)象根本改變。
4 結(jié)論
為社會(huì)提供清潔能源是風(fēng)電發(fā)展的宗旨，盡量多地發(fā)電是風(fēng)電行業(yè)的使命和存在條件，由于電網(wǎng)限電使已經(jīng)建成的不少風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)受到影響，從而造成風(fēng)電場(chǎng)利潤(rùn)下降，或虧損，甚至導(dǎo)致行業(yè)運(yùn)營(yíng)困難。因此，切實(shí)加強(qiáng)管理，制定有效措施增加電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的接納以利于行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。
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