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棄風限電成為常態(tài)?

來源:新能源網
時間:2016-06-01 17:06:29
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棄風限電成為常態(tài)?2010年,我國開始出現明顯的棄風限電現象,并且隨著風電的快速發(fā)展,限電問題更加突出。2015年上半年開始,全國棄風限電形勢又出現明顯反彈,上半年風電棄風電量17

2010年,我國開始出現明顯的棄風限電現象,并且隨著風電的快速發(fā)展,限電問題更加突出。2015年上半年開始,全國棄風限電形勢又出現明顯反彈,上半年風電棄風電量175億千瓦時,同比增加101億千瓦時;平均棄風率15.2%,同比上升6.8個百分點,局部地區(qū)更為嚴重,吉林、甘肅、新疆、黑龍江、內蒙古、遼寧等6個風電大省限電比例超過或接近20%,其中吉林省高達43%。

當前,能源安全、環(huán)境污染和氣候變暖問題,越來越受到國際社會的普遍關注,積極推進能源革命,大力發(fā)展新能源可再生能源,已成為世界各國尋求可持續(xù)發(fā)展途徑和培育新的經濟增長點的重大戰(zhàn)略選擇。

我國改革開放以來,在實現經濟快速增長的同時,也付出了很高的資源和環(huán)境代價。近幾年,全國范圍頻發(fā)霧霾天氣,面對嚴峻的環(huán)境污染形勢,2013年9月,國務院發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》,明確將發(fā)展可再生能源替代更多的化石能源作為改善環(huán)境的重要舉措之一;2014年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家環(huán)保部聯(lián)合印發(fā)《能源行業(yè)加強大氣污染防治工作方案》,強調要大幅提高清潔能源供應能力,為能源結構調整提供保障;2015年10月,黨的十八屆五中全會提出五大發(fā)展理念,在“綠色發(fā)展”中強調要推動低碳循環(huán)發(fā)展,建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系。風電作為國際上公認的技術最成熟、開發(fā)成本最低、最具發(fā)展前景的可再生能源,必將是推動我國能源生產和消費革命,落實中央提出綠色發(fā)展、建設生態(tài)文明和美麗中國的重要保障。

自2010年以來,我國風電已連續(xù)6年超越美國成為全球最大的風電市場。雖然我國風電裝機容量絕對值已經位居世界第一位,但在全國電源結構中的占比仍然較低。2014年,我國風電上網電量僅占總電量的2.78%,而整個歐洲已超過10%,特別是丹麥、西班牙、葡萄牙等國這一比例更是超過20%,美國已有9個州風電供電占比達到12%以上的水平。根據規(guī)劃,歐洲2020年風電裝機將達到2.3億千瓦,屆時德國風電發(fā)電量將占電力消費的17%以上。相比之下,我國風電發(fā)展深度距歐洲、美國等風電強國還有較大差距。根據中國氣象局第四次風能資源普查結果,同時考慮可利用土地、海域面積等因素,我國風能資源足夠支撐10億千瓦以上風電裝機,以此推算,目前全國已開發(fā)容量占比僅為10%,可見我國風電發(fā)展的潛力和空間還很大。

隨著“十三五”規(guī)劃的深入,風電發(fā)展目標有望進一步調升。但是,與發(fā)展速度和規(guī)模相悖的是,棄風限電現象愈發(fā)突出,已成為影響我國風電產業(yè)健康發(fā)展的主要瓶頸。受風電調價政策影響,今年華北、東北和西北地區(qū)投產的風電規(guī)模會有較大幅度的提高,風電消納的形勢更加嚴峻。與此同時,山西、寧夏、貴州等風電發(fā)展的新興省(區(qū))也開始出現不同程度的棄風。這不僅造成了大量清潔能源的浪費,同時也嚴重影響發(fā)電企業(yè)的經濟效益,挫傷風電企業(yè)的積極性。目前,政府、發(fā)電集團與電網之間對此仍未形成統(tǒng)一認識,棄風限電短期內仍難根本消除。

棄風限電成為常態(tài)

一、棄風限電的由來及演變過程

棄風限電是指風機處于正常情況下,電力調度機構要求部分風電場風機降出力或暫停運行的現象。

2010年,我國開始出現明顯的棄風限電現象,并且隨著風電的快速發(fā)展,限電問題更加突出。當年我國風電新增裝機1890萬千瓦,累計裝機達到4473萬千瓦,增速73%,超過美國并躍居世界第一,全國限電量39.43億千瓦時,限電比例10%。

2011年,我國風電限電量首次超過100億千瓦時。東北、西北地區(qū)大規(guī)模的棄風限電現象開始頻繁和常態(tài)化,僅甘肅、內蒙古、吉林和黑龍江四個省(區(qū))的限電量就達到了53.04億千瓦時,占全國限電總量的50%;全國限電比例達到16%。

2012年是有史以來棄風限電最為嚴重的一年,全年風電限電量達到208億千瓦時,較2011年增加了一倍,限電量占2012年風電全部發(fā)電量的20%;全國限電比例達到17.12%,為歷年最高值。棄風限電最嚴重的地區(qū)集中在風資源富集的“三北”地區(qū),其中蒙東、吉林限電問題最為突出,風電利用小時數低于1500小時,冬季供暖期限電比例超過50%;蒙西、甘肅、張家口地區(qū)限電比例達到20%以上;黑龍江、遼寧等省份限電比例達到10%以上。

2013年,在政府部門、電網公司和業(yè)界的共同努力下,全國棄風率開始下降,限電量為162億千瓦時,同比下降46億千瓦時,限電比例10.7%,同比下降6個百分點。但這并不意味著棄風限電的好轉,因為風電重點省(區(qū))棄風率依然高居不下,吉林、甘肅兩省限電比例仍高達20%以上。

2014年,由于全國來風情況普遍偏小,風電棄風限電情況明顯好轉,限電量為126億千瓦時,平均棄風率8%,達近年來最低值,全國除新疆外棄風率均有不同程度的下降,但“三北”限電比例依然相對較高,如新疆、吉林的限電比例達到15%,河北、黑龍江、甘肅都超過了10%。

2015年上半年開始,全國棄風限電形勢又出現明顯反彈,上半年風電棄風電量175億千瓦時,同比增加101億千瓦時;平均棄風率15.2%,同比上升6.8個百分點,局部地區(qū)更為嚴重,吉林、甘肅、新疆、黑龍江、內蒙古、遼寧等6個風電大省限電比例超過或接近20%,其中吉林省高達43%。下半年甘肅、新疆等省(區(qū))限電進一步加劇,7~10月份甘肅限電比例每月都在50%以上,嚴重程度前所未有。預計2015年全國風電棄風電量將超過400億千瓦時,平均棄風率超過15%,均創(chuàng)歷史新高。

二、各區(qū)域棄風限電的特點

縱觀歷年限電數據可知,棄風限電主要集中在西北、東北、華北三大區(qū)域,主要涉及甘肅、新疆、內蒙古、黑龍江、吉林、遼寧、河北等多個省(區(qū)),而各地區(qū)之間棄風限電又呈現出不同的特點:

(一)西北地區(qū):新能源裝機增加迅猛,而電力通道有限,加之遠離用電負荷中心,本地電力需求較低,導致電力供應過剩,風電棄風嚴重。最典型的省(區(qū))是甘肅和新疆。截至2015年6月底,甘肅的光伏和風電裝機分別已達575萬千瓦和1102萬千瓦,繼續(xù)分別穩(wěn)居全國第一和第二,其中風電裝機自2012年至2015年上半年增加了467.8萬千瓦,增加幅度達73.74%,于2014年末超過水電裝機成為甘肅省第二大電源,占到全省電力裝機的25.22%。由于受到電價政策變動的影響,2013年光伏裝機大幅增加,較2012年增加幅度高達896%,躍居全國裝機容量第一。與裝機迅猛增加相反的是,甘肅消納能力和外送能力都在明顯減弱。自2015年以來,西北各省電力總體過剩,各省都在積極爭取外送份額,甘肅省電力公司售電量和外送電量需求均在下降,截至2015年8月底,外送電量83.3億千瓦時,同比下降17%,由此造成棄風限電形勢加劇。新疆亦是如此,新疆電網裝機連續(xù)四年增幅超過25%,風電裝機連續(xù)四年增幅超過55%。電源裝機連續(xù)高速增長,而最大用電負荷平均增幅僅為20%,截至2015年6月底,新疆最大用電負荷與外送容量之和僅為電源裝機的53%,電源建設的飛速發(fā)展和消納增長緩慢、電網送出線路建設滯后呈鮮明對比,新疆電網限電比例已呈現逐年大幅增加的趨勢。

(二)東北地區(qū):用電需求增長緩慢,電力富余,且本地有剛性供熱需求,普遍存在較大的風電與供熱之間的矛盾。黑龍江限電最嚴重的時間主要集中在每年冬季(10月中旬至下一年4月中旬)。數據顯示,黑龍江火電機組占總裝機容量77.53%,其中供熱機組占火電機組的68.86%,具備快速調峰能力的機組只有97.81萬千瓦的水電。每年冬季受燃煤質量和供熱安全約束,全省火電(主要是供熱機組)按最小方式出力也在600萬千瓦以上,而用電負荷在低谷時段(當日10時至次日6時)僅為560萬千瓦左右,按照省內發(fā)供平衡的原則,即使全省風電出力全部降至0,省內供電仍有40萬千瓦左右的富余,而這期間正是一年中的大風季節(jié),造成大面積的棄風限電。目前,黑龍江地區(qū)供熱機組占比還在進一步加大,棄風形勢將進一步加劇。除了黑龍江,吉林省90%的火電機組是熱電聯(lián)產機組,即使當地對熱電聯(lián)產機組按“以熱定電”的原則運行,在冬季采暖期,滿足供熱機組尚存在困難,保障風電正常運行的空間就更加有限了。

(三)華北地區(qū):靠近用電負荷中心,限電水平受外送通道送出計劃及通道暢通性的影響較大,突出表現為電網網架結構不合理,外送通道建設與電源發(fā)展不匹配等問題。河北主要限電問題集中在張家口,張家口是否棄風限電主要受外送通道影響。2010年,張家口地區(qū)風電項目開發(fā)進入了高速發(fā)展時期,截至2015年9月,張家口地區(qū)風電累計裝機容量為604萬千瓦。同時,由于張家口地區(qū)網架斷面幾年內未發(fā)生變化,限電情況逐年嚴重。根據規(guī)劃,國網公司還將配套建設張南—昌平500千伏三回線和房山—天津南蔡500千伏雙回線工程,預計全部建成投運后,張家口風電外送能力可新增200萬千瓦。內蒙古地區(qū)主要是電網網架結構對風電影響較大。2009年以來,蒙西電網陸續(xù)開始出現棄風限電情況。一是蒙西電網網架結構整體滯后,部分500千伏主變容量不夠,部分區(qū)域線路穩(wěn)定極限受限;二是外送通道受限,地區(qū)只有兩條通道,共四回線路,通道數量多年未增加,送出能力一直很低。蒙東地區(qū)也存在電網建設進度滯后的問題,目前最大外送電力570萬千瓦,允許風電最大出力僅303萬千瓦,風電送出能力明顯不足。




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