2007年7月1日瓜州第一臺(tái)風(fēng)機(jī)投運(yùn)開始，到目前甘肅并網(wǎng)風(fēng)機(jī)達(dá)3957臺(tái)，風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)570萬千瓦，發(fā)展速度之快、規(guī)模之大，成為我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展軌跡的縮影。同時(shí)，按照規(guī)劃，2015年酒泉風(fēng)電基地裝機(jī)容量將達(dá)1270萬千瓦，2020年將達(dá)2000萬千瓦，風(fēng)電的外送和消納壓力也日益緊迫。而且，面對新疆電能的大量輸出，要從根本上解決酒泉風(fēng)電的消納問題，加快建設(shè)新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)第二通道、酒泉風(fēng)電基地特高壓外送通道將顯得十分重要。
“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催”的傳世名句讓酒泉因夜光杯而聞名天下，如今的酒泉?jiǎng)t因國家規(guī)劃的首個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地再次成為世人關(guān)注的焦點(diǎn)。數(shù)據(jù)顯示，今年酒泉風(fēng)電最大出力達(dá)301萬千瓦，占全網(wǎng)發(fā)電出力和用電負(fù)荷的比例為24.4%、30.5%，均創(chuàng)歷史新高。但同時(shí)，受輸送能力有限、調(diào)峰調(diào)頻不足等因素影響，近年來酒泉風(fēng)電出力受限愈加明顯。那么，如何才能從根本上解決酒泉風(fēng)電的外送和消納問題呢？近日，《中國能源報(bào)》記者到甘肅酒泉、蘭州等地進(jìn)行了采訪調(diào)查。
酒泉風(fēng)電基地二期工程已啟動(dòng)
9月10日，記者乘車從酒泉出發(fā)上了通往瓜州的連霍高速公路，明顯感覺到耳旁“呼呼”的風(fēng)聲越來越大，不久就看到“注意橫風(fēng)”的警示標(biāo)志。忽然間記者乘坐的三菱越野車猛烈的擺動(dòng)起來，司機(jī)于師傅帶著西北人特有的憨厚口音嘆道：“瓜州這地方就是風(fēng)大啊。如果司機(jī)沒有經(jīng)驗(yàn)，很可能握不住方向盤，出現(xiàn)危險(xiǎn)。”記者第一次感受到“世界風(fēng)庫”的威力。據(jù)悉，瓜州年平均風(fēng)速2.7米/秒—4.2米/秒，最大風(fēng)速達(dá)20米/秒—34.5米/秒。
進(jìn)入瓜州地界，在連霍高速公路北邊的戈壁灘上，一片片風(fēng)電場接連出現(xiàn)，一排排轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)機(jī)葉片隨風(fēng)舞動(dòng)，110千伏輸電線、330千伏輸電線、新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程齊刷刷的在高速路邊延伸著，十分壯觀。甘肅省瓜州縣發(fā)改委負(fù)責(zé)能源的同志告訴記者：“甘肅風(fēng)電資源主要集中在酒泉的瓜州、玉門地區(qū)。2007年7月1日，酒泉風(fēng)電基地的第一臺(tái)風(fēng)機(jī)在瓜州投運(yùn)，截至目前，瓜州并網(wǎng)風(fēng)機(jī)2663臺(tái)，風(fēng)電場21個(gè)，裝機(jī)容量達(dá)380萬千瓦。”同時(shí)，截至今年6月底，整個(gè)甘肅電網(wǎng)并網(wǎng)風(fēng)電場共達(dá)41座，并網(wǎng)風(fēng)機(jī)3957臺(tái)，裝機(jī)容量570.16萬千瓦。
據(jù)了解，隨著酒泉千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地一期工程550萬千瓦裝機(jī)全面建成，酒泉風(fēng)電基地二期工程800萬千瓦首批300萬千瓦建設(shè)規(guī)劃已于今年全面啟動(dòng)，已取得“路條”，二期第二批500萬千瓦也將開始前期工作，其中瓜州列入二期工程規(guī)劃共計(jì)560萬千瓦。按照相關(guān)規(guī)劃，到2015年，酒泉風(fēng)電基地裝機(jī)容量將達(dá)1270萬千瓦，相當(dāng)于三峽工程裝機(jī)容量的2/3；到2020年，酒泉風(fēng)電基地裝機(jī)容量將達(dá)2000萬千瓦，成為名符其實(shí)的“風(fēng)電三峽”。
發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)勢跨省區(qū)消納風(fēng)電
記者在瓜州采訪時(shí)看到，北大橋東風(fēng)電場等都建有110千伏變電站，風(fēng)電在這里升壓后進(jìn)入110千伏輸電線，再在330千伏瓜州變電站、750千伏敦煌變電站等升壓后進(jìn)入330千伏線路和新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程，再送至甘肅其他地方消納，參與西北電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度。同時(shí)，西北電網(wǎng)通過靈寶直流等輸電線與華中電網(wǎng)相連，使得風(fēng)電能夠在更大范圍內(nèi)進(jìn)行消納。
甘肅省電力公司相關(guān)人士介紹：“甘肅電網(wǎng)位于西北電網(wǎng)的中心地帶，有多條輸電線與寧夏、青海、陜西、新疆等省區(qū)連接，而這四個(gè)省份區(qū)間并沒有電網(wǎng)相連。與內(nèi)蒙古東部地區(qū)不同，黃河上游水電資源豐富，因此西北電網(wǎng)各級(jí)調(diào)度通過水電補(bǔ)償風(fēng)電的出力波動(dòng)，盡最大可能發(fā)揮現(xiàn)有跨省區(qū)輸電能力，通過優(yōu)化甘肅一省乃至多省的運(yùn)行方式，將一個(gè)地區(qū)或一個(gè)省消納困難的風(fēng)能資源跨省區(qū)調(diào)動(dòng)。”其中，新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程發(fā)揮了重要作用。
為此，9月11日上午，記者來到全世界集中并網(wǎng)規(guī)模最大的變電站——750千伏敦煌變電站（集中并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)381萬千瓦），看到該變電站比此前采訪過的110千伏變電站、330千伏變電站大得多，各種輸變電設(shè)備也更為復(fù)雜。新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程、330千伏輸電線等在這里匯集，并在這里變壓后送出。隨著距離該變電站越來越近，記者耳邊“茲茲”的電流聲也越來越大。目前該變電站正在進(jìn)行擴(kuò)建工程，屬于新疆與西北聯(lián)網(wǎng)750千伏第二通道建設(shè)規(guī)劃的一部分，竣工后將進(jìn)一步提高酒泉風(fēng)電的并網(wǎng)和送出能力。
“750千伏武勝—河西—酒泉—敦煌輸變電工程、7座330千伏升壓站送出工程和其他330千伏送變電工程，是甘肅省電力公司專為滿足酒泉風(fēng)電基地一期工程的送出需求所建的。”甘肅省電力公司相關(guān)人士向記者表示，“其中，河西750千伏輸變電工程將酒泉風(fēng)電送至1000千米以外的蘭州負(fù)荷中心，酒泉風(fēng)電基地因此成為全世界送出電壓等級(jí)最高、送出距離最遠(yuǎn)的風(fēng)電基地。”
優(yōu)化風(fēng)電調(diào)度運(yùn)行管控模式
據(jù)了解，按照電壓等級(jí)的不同，酒泉風(fēng)電分別屬于甘肅省電力調(diào)控中心和西北電力調(diào)控分中心調(diào)度。其中，甘肅省電力調(diào)控中心對接入110千伏變電站的風(fēng)電場進(jìn)行調(diào)度，主要是玉門及瓜州地區(qū)接入110千伏電網(wǎng)的風(fēng)電場；瓜州地區(qū)接入330千伏變電站的風(fēng)電場則由西北電力調(diào)控分中心進(jìn)行調(diào)度。
為進(jìn)一步了解酒泉風(fēng)電的調(diào)度情況，9月12日，記者來到位于蘭州的甘肅省電力調(diào)控中心，一進(jìn)調(diào)控大廳就看到大屏幕上實(shí)時(shí)顯示著水電總發(fā)、火電總發(fā)、風(fēng)電總發(fā)等信息，以及蘭州、白銀等甘肅各地區(qū)和陜西、青海、新疆等省區(qū)的用電負(fù)荷。同時(shí)，大屏幕右側(cè)的風(fēng)電系統(tǒng)信息則顯示著向陽、大唐等風(fēng)電場的當(dāng)前計(jì)劃、標(biāo)桿計(jì)劃、當(dāng)前出力、最大發(fā)電能力、申請時(shí)間等數(shù)據(jù)。
“這是什么系統(tǒng)，有何作用？”記者問。甘肅省電力調(diào)控中心調(diào)度控制處副處長傅錚介紹說：“這是甘肅省電力公司在全國首建的風(fēng)電有功智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測點(diǎn)位、主變斷面潮流及風(fēng)電場的實(shí)時(shí)出力，根據(jù)當(dāng)前調(diào)度模式及運(yùn)行方式規(guī)定的各斷面限額，計(jì)算當(dāng)前電網(wǎng)風(fēng)電接納能力，每5分鐘分配、控制各風(fēng)電場出力，充分利用風(fēng)能和電網(wǎng)通道資源，使地區(qū)風(fēng)電總體出力最大化。”
據(jù)介紹，甘肅省電力調(diào)控中心負(fù)責(zé)調(diào)度的各風(fēng)電場均能看到該風(fēng)電系統(tǒng)信息界面。傅錚說：“安裝該系統(tǒng)前，需要人工分配風(fēng)電場的調(diào)度曲線，當(dāng)時(shí)經(jīng)常會(huì)有風(fēng)電場打電話給電網(wǎng)調(diào)度員，認(rèn)為調(diào)度不公平。有了該系統(tǒng)后，大家看到同樣的調(diào)度信息界面，各風(fēng)電場按照公平、合理、優(yōu)化的原則分配風(fēng)電場出力，再也沒有抱怨不公了，同時(shí)也歡迎風(fēng)電場監(jiān)督我們的工作。”
此外，甘肅省電力公司還完成了風(fēng)電實(shí)時(shí)監(jiān)測與功率預(yù)測、風(fēng)電分析與考核等系統(tǒng)的研發(fā)，完成了酒泉地區(qū)風(fēng)電場涉網(wǎng)安全性整改和隱患治理工作，取得較為顯著的階段性成果，酒泉地區(qū)風(fēng)電控制上限由160萬千瓦逐步開放至260萬千瓦。
750千伏環(huán)網(wǎng)和特高壓將形成合力
盡管國家電網(wǎng)公司西北分部、甘肅省電力公司通過各種措施加大風(fēng)電出力，但隨著酒泉風(fēng)電基地并網(wǎng)裝機(jī)容量不斷增大，并受輸送能力有限等因素影響，各風(fēng)電場出力受限越來越明顯。甘肅中電酒泉風(fēng)力發(fā)電有限公司副經(jīng)理張亮的話頗具代表性：“我們風(fēng)場建設(shè)之初可以滿發(fā)，但這幾年風(fēng)電出力受限越來越多，目前高負(fù)荷時(shí)限制出力接近1/3。”
傅錚介紹：“目前，河西地區(qū)僅通過雙回750千伏和雙回330千伏線路電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，與主網(wǎng)聯(lián)系還較薄弱。其中，酒泉地區(qū)地處甘肅最西端，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對薄弱，地區(qū)用電負(fù)荷水平低。”記者翻開西北地區(qū)地圖看到，甘肅河西走廊長約1200公里，地域有限，集中了西氣東輸、西油東送、鐵路、公路等運(yùn)輸通道，以及較密集的110千伏、330千伏、750千伏等輸電線，再加上正在建設(shè)的“疆電外送”特高壓等西電東送通道，河西走廊留給酒泉風(fēng)電基地的外送通道十分有限。
為擴(kuò)大酒泉風(fēng)電基地的外送能力和消納范圍，今年5月13日，新疆與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)750千伏第二通道開工，建成后將與已投運(yùn)新疆與西北750千伏聯(lián)網(wǎng)工程形成環(huán)網(wǎng)。對此，甘肅省電力公司相關(guān)人士表示：“屆時(shí)河西地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)強(qiáng)，可確保酒泉風(fēng)電基地二期第一批300萬千瓦在西北電網(wǎng)內(nèi)調(diào)峰運(yùn)行。但是，如果要滿足二期第二批500萬千瓦風(fēng)電及未來三期工程的送出和消納，甘肅必須要有自己的特高壓輸電通道作為更有力的支撐。”
目前，國家電網(wǎng)已規(guī)劃甘肅酒泉至湖南株洲±800千伏直流聯(lián)網(wǎng)輸電工程，同時(shí)新建750千伏橋?yàn)齿斪冸姽こ碳?座330千伏升壓站匯集風(fēng)電并網(wǎng)。張亮說：“酒泉地區(qū)的水電站沒有水庫，基本沒有調(diào)峰能力，因此隨著風(fēng)電裝機(jī)增加，必須要建火電廠作為穩(wěn)定的送出電源。”據(jù)悉，酒泉已建成國電60萬千瓦火電廠，規(guī)劃建設(shè)840萬千瓦的火電機(jī)組，加上原有的大唐803電廠等作為該條特高壓的支撐電源，實(shí)現(xiàn)“風(fēng)火打捆”外送。
