我國風電快速發(fā)展,已成為世界第一風電大國。前不久,國網能源研究院發(fā)布的能源與電力分析年度報告預計,到2020年,我國風電成本和價格將進一步降低到具有競爭力的水平。我國風電可持續(xù)發(fā)展,對電網企業(yè)提出了更高要求。
遼寧阜新風電場。王寶祥 攝
近年來,我國風電快速發(fā)展,已成為世界第一風電大國。截至2013年,我國風電并網裝機容量超過7600萬千瓦。按國家能源局網站公布的口徑,今年前9個月,全國新增風電并網容量達858萬千瓦;截至9月,全國累計風電并網容量達8497萬千瓦,同比增長22%。1~9月,全國風電上網電量達1060億千瓦時,同比增長7.6%。在風電快速發(fā)展的同時,風電棄風問題較為嚴重。尤其“三北”地區(qū)棄風率很高,風電發(fā)電能力未能充分發(fā)揮,影響發(fā)電企業(yè)的經濟效益,致使部分風電收益率低。
需要統(tǒng)籌協(xié)調風電發(fā)展
2009年,國家發(fā)改委發(fā)布《關于完善風力發(fā)電上網電價政策的通知》,按風能資源狀況和工程建設條件,將全國分為4類風能資源區(qū),發(fā)電上網電價分別為每千瓦時0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。同時,國家發(fā)改委明確每隔一個時期重新評估電價并調整,讓風電電價最終與常規(guī)能源接軌。
隨著風機設備價格、風電場投資成本明顯下降,風電電價下調時機似乎已經成熟。今年9月,國家發(fā)改委召開“陸上風電價格座談會”,通報風電調價設想方案,將風電4類資源區(qū)標桿電價調整為每千瓦時0.47元、0.50元、0.54元、0.59元。并在此調整基礎上區(qū)別對待,將福建、云南、山西三省電價由每千瓦時0.59元調整為每千瓦時0.54元,將吉林、黑龍江電價統(tǒng)一調整為每千瓦時0.54元。此次電價調整設想方案適用于2015年6月30日后投產的風電項目,此前核準、并網項目標桿電價不變。雖然此次調價方案處于征求意見階段,并非定稿,但是風電企業(yè)與行業(yè)協(xié)會對此反應較為激烈,提出了反對意見。主要理由是因棄風問題,風電開發(fā)商的財務狀況大不如前,此時調低上網電價,無異于雪上加霜,將嚴重挫傷風電投資的積極性,影響國家風電開發(fā)目標的實現。
可見,實現風電開發(fā)目標、解決棄風問題、調整風電標桿上網電價等是密切相關的,關系我國風電健康可持續(xù)發(fā)展,必須從規(guī)劃、運行、政策等層面進行系統(tǒng)化考量、統(tǒng)籌協(xié)調。
四方面發(fā)力適應大規(guī)模開發(fā)
從風電等可再生能源開發(fā)利用的總體層面講,可以概括為4個方面:一是促進可再生能源的大規(guī)模開發(fā),實現國家水電、風電、太陽能等可再生能源中長期開發(fā)規(guī)劃目標,甚至更高;二是促進可再生能源高效率利用,將棄水、棄風、棄光控制在合理水平,提高可再生能源投資效益,盡可能加強對化石能源的替代;三是促進可再生能源與電力系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展,優(yōu)化常規(guī)電源和電網發(fā)展,適應可再生能源大規(guī)模高比例開發(fā)利用;四是出臺合理電價政策和補償機制,激發(fā)電源和電網促進可再生能源消納的積極性。
如何適應大規(guī)模高比例可再生能源開發(fā)?我國在系統(tǒng)規(guī)劃、運行模擬、政策調整等層面,與國外先進水平尚有一定差距,需要加強理論、模型、方法、數據等方面的創(chuàng)新發(fā)展。
從系統(tǒng)規(guī)劃層面看,需要確定適應風電等可再生能源開發(fā)的電力規(guī)劃方案,并確定可再生能源的開發(fā)布局及輸送格局。一是對可再生能源發(fā)電出力的概率分布進行建模與參數辨識,建立不同時段、不同范圍、不同類型的可再生能源發(fā)電概率模型,提取適用于規(guī)劃模型的關鍵指標,合理描述可再生能源發(fā)電的容量效益和電量效益。二是研究可再生能源大規(guī)模發(fā)展對系統(tǒng)最大負荷、最小負荷、峰谷差、爬坡速率等負荷特性的影響,研究可再生能源大規(guī)模高比例情況下需求側管理的方法和潛力。三是考慮風電的夜間反調峰特性明顯,需要在夜間降低常規(guī)電源出力,光伏在午間達到高峰,需要降低午間常規(guī)電源的出力等特點,建立適應可再生能源大規(guī)模并網的調峰電源(氣電、抽蓄、新型儲能等)規(guī)劃模型。四是建立適應可再生能源大規(guī)模并網的跨區(qū)電網擴展規(guī)劃模型。研究受端電網的接納能力,實現送端可再生能源開發(fā)、受端消納能力、受端可再生能源開發(fā)等多者間的匹配。研究受端電網互聯(lián)對促進可再生能源接納的作用,優(yōu)化受端電網間的擴展規(guī)劃。
從運行模擬層面看,需要建立適應大規(guī)模高比例可再生能源發(fā)展的可再生能源發(fā)電出力特性模擬、系統(tǒng)備用、檢修計劃、跨區(qū)電力交換、輔助服務等模型。一是研究更小時間尺度(如分鐘級)下的可再生能源出力特性,對預測出力和實際出力的誤差進行概率統(tǒng)計分析,研究合理確定備用率的模型和方法。二是促進可再生能源消納的常規(guī)電源檢修計劃研究。常規(guī)電源檢修不僅要考慮系統(tǒng)可靠性,而且應充分考慮可再生能源對系統(tǒng)靈活性的要求,例如在冬季大風季節(jié)安排更多靈活性電源。三是促進可再生能源消納的聯(lián)絡線優(yōu)化運行。基于可再生能源發(fā)電出力的特點,充分利用不同區(qū)域的電源調節(jié)能力,并考慮交直流差異,研究聯(lián)絡線優(yōu)化運行模式。四是促進可再生能源消納的常規(guī)電源優(yōu)化運行研究。在可再生能源大規(guī)模發(fā)展的情況下,水電、火電、抽蓄等常規(guī)電源的運行模式將出現較大變化,在調峰、負荷跟蹤等層面需要改變常規(guī)電源的運行模式,對常規(guī)電源的輔助服務提出了更多要求。