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河北省張家口市壩上地區(qū)是聯(lián)合國(guó)環(huán)境署評(píng)估的風(fēng)能豐富區(qū),被列為國(guó)家風(fēng)能開發(fā)重點(diǎn)地區(qū)。同時(shí),張家口電網(wǎng)位于國(guó)家電網(wǎng)“西電東送”北通道的中間位置,毗鄰京津唐負(fù)荷中心,易于消納送出,具備建設(shè)世界級(jí)大型風(fēng)電場(chǎng)的條件。2007年7月,經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批復(fù),張家口建設(shè)我國(guó)第一個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地試驗(yàn)示范工程。按照國(guó)家電網(wǎng)公司《張家口壩上地區(qū)百萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地一期輸電系統(tǒng)規(guī)劃》,華北電網(wǎng)公司投資15億元用于配套送出電網(wǎng)建設(shè)。至2010年9月,提前半年完成配套送出工程,實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地一期工程全部并網(wǎng)送電。
在保障風(fēng)電順利并網(wǎng)送出的過程中,科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)力不容忽視。
電網(wǎng)風(fēng)電接納能力研究指導(dǎo)風(fēng)電健康有序發(fā)展。風(fēng)電接入比例是指風(fēng)電發(fā)電容量占系統(tǒng)所在地區(qū)峰荷的比例。為了抵消風(fēng)電間歇性發(fā)電對(duì)發(fā)供電平衡的沖擊,電網(wǎng)中其他電源必須在滿足負(fù)荷快速變化的同時(shí),具有足夠的調(diào)節(jié)容量和速度。河北地區(qū)燃煤機(jī)組比例高達(dá)98%,電源調(diào)節(jié)容量不足,調(diào)節(jié)速度差,電源結(jié)構(gòu)的不平衡是制約風(fēng)電接入比例的最大因素。根據(jù)中國(guó)電科院京津唐電網(wǎng)接納風(fēng)電能力的研究,在保證系統(tǒng)備用容量的情況下,充分發(fā)揮運(yùn)行機(jī)組的調(diào)峰能力,保障了風(fēng)電最大限度的接入。
風(fēng)電輸出功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)提高風(fēng)電運(yùn)行控制水平。風(fēng)電功率的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)可以減少對(duì)系統(tǒng)備用調(diào)節(jié)容量的需求,對(duì)于確保電網(wǎng)平衡風(fēng)電波動(dòng)、減少備用容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都將發(fā)揮極其重要的作用。風(fēng)電輸出功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)利用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)風(fēng)電出力,優(yōu)化常規(guī)機(jī)組發(fā)電計(jì)劃安排和實(shí)時(shí)調(diào)度,解決了由于風(fēng)電出力隨機(jī)性和間歇性造成的電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻問題,可以有效避免“棄風(fēng)”,提高風(fēng)能資源利用效率。
電力線路串聯(lián)補(bǔ)償裝置提高電力線路送出容量。通過在電力線路上加裝串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置,可以縮短線路的電氣距離,從而提高線路的送出能力。
通過深化科學(xué)技術(shù)的研究和應(yīng)用,保障了電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行,從而有效提高了風(fēng)電并網(wǎng)送出效率,滿足了大規(guī)模風(fēng)電快速發(fā)展的需要。目前,張家口地區(qū)風(fēng)電并網(wǎng)容量達(dá)到220萬(wàn)千瓦,已成為我國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)容量最大的地級(jí)市。預(yù)計(jì)到2020年,張家口地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到1000萬(wàn)千瓦,推進(jìn)風(fēng)電健康有序發(fā)展,還需要特別關(guān)注并解決好以下關(guān)鍵問題:
一是實(shí)現(xiàn)更大范圍的資源優(yōu)化配置。西北、華北等風(fēng)能富集區(qū)域大都遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,電網(wǎng)消納能力不足,需要進(jìn)一步深入研究遠(yuǎn)距離、大規(guī)模的輸電技術(shù),通過特高壓電網(wǎng)在華東等更大范圍內(nèi)配置資源,提高輸送效率。
二是提高風(fēng)電輸電網(wǎng)絡(luò)效率。一方面,加快研究大容量?jī)?chǔ)能技術(shù),在大規(guī)模風(fēng)電基地建設(shè)適當(dāng)規(guī)模的儲(chǔ)能或抽水蓄能裝置,將不均衡發(fā)電調(diào)整為均衡輸送,降低輸電成本。另一方面,根據(jù)不同地區(qū)的不同情況,考慮發(fā)展風(fēng)—水、風(fēng)—火,甚至風(fēng)—光打捆聯(lián)合外送,提高風(fēng)電專用輸送通道的利用率。
三是高度重視風(fēng)電機(jī)組特性的研究和檢測(cè)。建立風(fēng)電機(jī)組研究、試驗(yàn)、檢測(cè)的統(tǒng)一平臺(tái),規(guī)范風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品的型式認(rèn)證和入網(wǎng)檢測(cè),為風(fēng)電入網(wǎng)檢測(cè)制度的實(shí)施提供有效的技術(shù)保障。
四是落實(shí)可再生能源配套工程資金和政策支持。大規(guī)模風(fēng)電配套的大規(guī)模風(fēng)電接網(wǎng)專用工程投資,擠占了常規(guī)電網(wǎng)項(xiàng)目的投資空間,在當(dāng)前電網(wǎng)工程投資回報(bào)體制不明朗的前提下,可能影響相關(guān)電網(wǎng)企業(yè)的良性發(fā)展,需要國(guó)家給予資金和政策的傾斜。
(曹偉 作者為國(guó)家電網(wǎng)華北張家口供電公司總經(jīng)理)
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