現(xiàn)狀 千萬千瓦級風電基地并非遙不可及
新疆風能資源儲量極為豐富，陸上風能資源占全國資源總量近40%，可開發(fā)利用風區(qū)總面積約15萬平方公里。而截至4月16日，新疆風電裝機容量僅為156萬千瓦，占裝機總?cè)萘?%左右，在全國各省區(qū)市中排在第9位。對此，新疆電力調(diào)度通信中心水電及新能源處處長常喜強用“潛力巨大、前景廣闊”來形容當前的形勢。
他告訴記者，由于新疆電網(wǎng)的電量一直有富余，所以風電真正快速發(fā)展是2010年新疆與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程投運之后的事。“每年大約增加10個風電場、50萬千瓦容量，增長率在50%左右。目前在建的裝機容量為61萬千瓦，已經(jīng)核準的大約在150多萬千瓦。”
根據(jù)國家電網(wǎng)公司的規(guī)劃，實施“疆電外送”特高壓直流輸電工程建設，需要配套火電裝機規(guī)模約3600萬千瓦、風電1000萬千瓦。1000萬千瓦的風電相對于目前全疆最高2000多萬千瓦的負荷來說，絕對算得上一個大手筆，它撬動了新疆風電發(fā)展的大局，點燃了各大企業(yè)發(fā)展風電的熱情。
哈密與甘肅接壤，距中原負荷中心地區(qū)最近，投資少，損耗低，是“疆電外送”的主戰(zhàn)場和橋頭堡，也是±800千伏哈密南—鄭州、哈密北—重慶特高壓直流輸電工程以及新疆與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)750千伏第二通道工程的起點。
在哈密有名的風區(qū)三塘湖，記者看到，一片一片的風機在一望無垠的戈壁灘上拔地而起，風機上印著各大企業(yè)的標識。付濤是華能新能源股份有限公司新疆馬蓮泉風電場的值長，馬蓮泉風電場也是當?shù)啬壳拔ㄒ煌哆\的風電場。他說，2009年4月他們剛來的時候，這里基本就是一塊荒地，可以隨意圈地發(fā)展。之后的幾年，其他公司都來了，現(xiàn)在風況好的地方都被圈得差不多了。
在馬蓮泉風電場值班室的墻上，記者看到三塘湖地區(qū)的風電發(fā)展規(guī)劃圖，圖上密集的線型、符號標識著不同企業(yè)正在建設或?qū)⒁ㄔO的風電場，塊與塊之間的距離已經(jīng)很接近。
據(jù)哈密電業(yè)局發(fā)展策劃部主任劉浩軍介紹，哈密地區(qū)的風能主要集中在哈密東南部、三塘湖—淖毛湖、十三間房三大風區(qū)。其中東南部風區(qū)規(guī)劃裝機規(guī)模200萬千瓦，三塘湖—淖毛湖風區(qū)規(guī)劃裝機規(guī)模300萬千瓦，十三間房風區(qū)規(guī)劃裝機規(guī)模100萬千瓦，加在一起總共600萬千瓦。“這些風電主要將通過哈密北—重慶特高壓直流工程、新疆與西北聯(lián)網(wǎng)第二通道工程外送。”
當然，新疆風電發(fā)展的迅猛勢頭與其盈利能力也不無關(guān)系。據(jù)《中國證券報》報道，新賽股份與國電新疆電力有限公司合資開發(fā)已經(jīng)投產(chǎn)的全部風電場，自有資金財務內(nèi)部收益率高于18%。而其盈利能力提升源自三個方面：首先，政府和新疆電力公司加大對風電場入網(wǎng)的支持力度;其次，隨著在風電場投資建設方面經(jīng)驗的增加，目前這兩家公司建設1萬千瓦的風電裝機容量，僅需投入7000萬元，而以往業(yè)內(nèi)普遍公認的是8000萬元，成本大幅度下降;第三，隨著建設經(jīng)驗的增加，單個風電場的建設周期從以往的兩年縮短到現(xiàn)在的7個月。
入網(wǎng) 在保證電網(wǎng)安全的前提下最大限度接納風電
隨著風電裝機容量的快速增長和在總裝機容量中比例的提高，風電的間歇性和隨機性對新疆電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻能力提出了嚴峻挑戰(zhàn)。“我們在調(diào)度上努力挖掘現(xiàn)有電網(wǎng)的潛力，最大限度接納風電，但調(diào)峰調(diào)頻依然難度很大。”常喜強坦言。
新疆的風能相較全國而言穩(wěn)定性較好，在已投運的風電場中，2011年全年平均可利用小時數(shù)達2259小時，最大出力占風電裝機容量的75%~80%。在付濤看來，這樣的風況算得上“非常理想”，他稱三塘湖地區(qū)4到10月的大風季為“恒風季”。
馬蓮泉風電場還應用變槳距風機、低電壓穿越功能、風功率預測系統(tǒng)、風功率控制系統(tǒng)等，利用先進技術(shù)盡力保證風機輸出功率的穩(wěn)定。
盡管如此，與火電和水電相比，風電的不穩(wěn)定性仍然表現(xiàn)得相當明顯。在哈密電業(yè)局電力調(diào)度通信中心的電腦上，記者看到，馬蓮泉風電場4月18日最大輸出功率是最小輸出功率的兩倍以上，近期天與天之間的波動性也較大。“目前，哈密電網(wǎng)的總裝機容量是112.2萬千瓦，風電的裝機容量是14.85萬千瓦，占的比例較小，對電網(wǎng)影響不大。如果裝機容量真的大到一定程度，為了電網(wǎng)安全，我們就只能限負荷了。”該局電力調(diào)度通信中心主任薛勁瑩說。
另外，新疆風電還存在“反疊加”的特點。“白天負荷高的時候，風機出力相對較小，到晚上負荷降低，風機出力反而增加，這樣無形中就拉大了一天的峰谷差，使負荷的波動性加大。”新疆電力調(diào)度通信中心水電及新能源處專責孫立成說。據(jù)統(tǒng)計，目前新疆風電白天占總負荷的7%~8%，而到了深夜則達到20%左右。
在目前220千伏主網(wǎng)架下，新疆政府部門和新疆公司對接納風電并網(wǎng)采取審慎而穩(wěn)健的策略，一方面保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，另一方面減少已投運風電場的棄風比例。據(jù)中節(jié)能風力發(fā)電(新疆)有限公司副總經(jīng)理伊布拉音介紹，在新疆，只要核準建成的機組，發(fā)電就能全額上網(wǎng)，讓風電企業(yè)最為頭疼的限出力情況目前較少。
與此同時，新疆主網(wǎng)升級工程也在規(guī)劃建設中。新疆公司規(guī)劃建設三個750千伏環(huán)網(wǎng)，分別位于烏魯木齊周邊、南疆和北疆、東疆和北疆，使新疆的主電網(wǎng)升級到750千伏。
“電網(wǎng)大了，電壓等級高了，自然能承載更多的風電。同時，電壓等級升高，對大規(guī)模‘疆電外送’也很有幫助。”新疆公司發(fā)展策劃部計劃處處長王成剛表示。
外送 電力大通道建設使風電消納不再難
近年來，制約新疆電力工業(yè)發(fā)展的一個重要因素是電力的消納，當然也包括風電。新疆幅員遼闊，但就用電量而言，卻是個電力小網(wǎng)。2011年，新疆電網(wǎng)最大負荷為2000多萬千瓦，售電量為510億千瓦時，在全國均排在后幾名。疆內(nèi)電力一直處于盈余狀態(tài)。
隨著新一輪西部大開發(fā)號角的吹響，“疆電外送”成為中央和自治區(qū)政府的主抓工程，力爭盡快實現(xiàn)資源優(yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化。2010年11月3日，750千伏新疆與西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程投運，實現(xiàn)了新疆電網(wǎng)與內(nèi)地電網(wǎng)的互聯(lián)，也使“疆電外送”成為現(xiàn)實。
然而如今，這條電力通道已經(jīng)無法滿足電力外送的要求。“目前聯(lián)網(wǎng)工程允許我們輸送的最大容量是130萬千瓦，還要依據(jù)甘肅風機的發(fā)電情況進行調(diào)節(jié)。而按照新疆現(xiàn)在的裝機容量，富余的負荷至少在五六百萬千瓦。”孫立成說。
要想使新疆徹底擺脫“能源孤島”的困局，僅僅將新疆電網(wǎng)與內(nèi)地聯(lián)網(wǎng)是遠遠不夠的，必須建設更加堅強的特高壓電網(wǎng)，才能將更多綠色能源轉(zhuǎn)化為電能，并及時輸送到更遙遠的地方。“現(xiàn)在新疆與西北聯(lián)網(wǎng)的750千伏線路并不能解決新疆的風電難題，必須要有新的通道，就是特高壓。”國網(wǎng)能源研究院副總經(jīng)濟師白建華說。
為此，“十二五”期間，國家電網(wǎng)公司規(guī)劃建設±800千伏哈密南—鄭州、±800千伏哈密北—重慶、±1100千伏準東—四川特高壓直流輸電工程以及新疆與西北聯(lián)網(wǎng)750千伏第二通道工程，可實現(xiàn)外送電能力3000萬千瓦。
這些電力大通道的建設將使大規(guī)模風電的消納不再成為難題，同時依托新疆豐富的煤炭資源，風火打捆外送成為風電送出的最優(yōu)選擇，極大地減小了風電接入對電網(wǎng)的影響。“新疆之所以發(fā)展小規(guī)模的風電場，就是希望通過分散的方式，避免電網(wǎng)負荷產(chǎn)生大的波動。要想發(fā)展大的風電基地，就必須有像甘肅那樣大的送出通道。”孫立成表示。他所說的“大的送出通道”正是指特高壓線路。
通過特高壓、超高壓線路輸送風電的另一好處是降低線損。新疆風電場一般位于較偏遠的戈壁灘上，要接入現(xiàn)有的主網(wǎng)輸送距離較長。如馬蓮泉風電場，接入110千伏巴里坤變電站的線路長達100余千米，高壓線損率達到10%以上，這部分損失是由國家電網(wǎng)公司負責的。在哈密北—重慶特高壓直流工程建成后，三塘湖和淖毛湖地區(qū)的風電可全部通過特高壓工程直接外送，這樣線損就不再是大問題了。
“特高壓不是一條普通的輸電線路，而是空中的政治線、經(jīng)濟線、穩(wěn)定線、發(fā)展線。”對特高壓線路發(fā)揮的巨大作用，哈密地委副書記張文全這樣感慨道。
