從野狐嶺北望，壩頭之上，一排排銀色“風車巨陣”槳葉勁舞;毗鄰內(nèi)蒙古的壩上草原，千里布陣，百里為營，蔚為壯觀。十多年時間，張家口市風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)躋身全國領(lǐng)先地位，成為國內(nèi)最大的風電基地之一，也成為新能源企業(yè)投資的“夢工廠”。但是擺在這個“夢工廠”面前的，也有難題：電能送往何處，如何調(diào)峰調(diào)頻，誰又能成為風電的終端用戶?
2008年到2012年的5年的時間里，通過不懈努力和扎實工作，張家口市在風電并網(wǎng)領(lǐng)域取得了顯著成果。風電規(guī)劃、風光儲輸、基礎(chǔ)建設、調(diào)度管理、技術(shù)標準等各個方面取得了長足進步，對風電發(fā)展規(guī)律和特性不斷加深認識，風電規(guī)模從小到大，標準從無到有，技術(shù)從跟隨到領(lǐng)先，大電網(wǎng)運行大風電能力顯著提升。截至2012年底，全市已建成風電場70個，累計裝機容量571萬千瓦，并網(wǎng)容量491萬千瓦，全年發(fā)電量首次突破100億千瓦時大關(guān)，達到103億千瓦時，實現(xiàn)銷售收入56億元。
時評
主治“并網(wǎng)難”還需通力合作
曾幾何時，風電送出成為老大難。如今，張家口市風電并網(wǎng)和外送電能力位居全國前列，這是成千上萬的風電建設者們腳踏實地干出來的!
毋庸諱言，過去在風電領(lǐng)域，我們聽到的多是抱怨。發(fā)電企業(yè)抱怨電網(wǎng)沒有積極性，甚至阻礙風電上網(wǎng);電網(wǎng)則抱怨發(fā)電企業(yè)不配合，不考慮電網(wǎng)調(diào)度和穩(wěn)定的實際困難。于是公說公有理、婆說婆有理，雙方的爭執(zhí)一直沒有停歇。
對于任何一項事業(yè)，抱怨和牢騷很容易，但都無助問題的根本解決。要解決問題，還是要靠腳踏實地的工作，靠彼此真誠的溝通和齊心協(xié)力的合作態(tài)度�？上驳氖牵陔娋W(wǎng)企業(yè)和發(fā)電企業(yè)經(jīng)過磨合之后，雙方的合作越來越趨于和諧，風電并網(wǎng)的技術(shù)障礙也在雙方的合作下，一個個被清除。
預計到2015年末，張家口市風電累計裝機容量將達到800萬千瓦以上，并全部實現(xiàn)并網(wǎng)。未來，這一數(shù)字還將達到1000萬千瓦。我們期待著在電網(wǎng)和風電企業(yè)的通力合作下，這一遠景目標能夠如期實現(xiàn)，真正實現(xiàn)“大風刮來萬千金”的淘風夢想。
新聞連線
張家口市風電并網(wǎng)壓力仍很大
目前，張家口市風電并網(wǎng)和外送電能力位居全國前列，截至2012年底，累計裝機容量571萬千瓦，并網(wǎng)容量491萬千瓦，主要送往京津唐電網(wǎng)。但同時我們也看到，張家口市仍有80萬千瓦風電的升壓站還沒有建好，暫時沒有并入電網(wǎng)。而目前相關(guān)輸電線路已處于滿負荷工作狀態(tài)，將來一旦并網(wǎng)，電網(wǎng)將承受巨大壓力。
冀北電網(wǎng)張家口分公司相關(guān)人士告訴記者：“目前張家口市一些地方所能消納和外送的風電量，幾乎是在現(xiàn)有管理手段、運行機制、調(diào)度職權(quán)等基礎(chǔ)上能夠發(fā)揮的調(diào)節(jié)下所能達到的最大限度�！鼻皫啄暝陔娋W(wǎng)公司的努力下，風電輸出問題得到了較好的解決。但隨著周邊地區(qū)風電裝機容量規(guī)模的不斷擴大，京津唐電網(wǎng)消納風電能力已經(jīng)飽和，張家口市風電發(fā)展中面臨著高集中開發(fā)和遠距離、高電壓輸送的問題，風電輸送到其它電網(wǎng)的問題近期難以解決。
市發(fā)改委工作人員也表示，壩上地區(qū)作為國家第一個百萬千瓦級風電基地要更大規(guī)模發(fā)展，風電并網(wǎng)難的問題已經(jīng)成為制約張家口市風電發(fā)展的重要瓶頸。近期張家口市主要以加快國家百萬千瓦級風電基地二期輸出系統(tǒng)為重點，正全力推進尚義、康保和張北500千伏輸變電工程,爭取更大規(guī)模風電的輸出和消納。
乘風而起，一時間“風光無限”
張家口市是全國風能富集區(qū)，具有發(fā)展風電的資源優(yōu)勢和良好建設條件。據(jù)國內(nèi)權(quán)威機構(gòu)初步評估，全市風資源儲量達2000萬千瓦以上，可開發(fā)量達1170萬千瓦以上，占全省陸上風資源的71%，占全國陸上風資源的4.6%。過去，西北風從壩上吹過，帶來的是黃沙與荒蕪;而新能源，則讓人們看到了風的價值，并從中找到了曙光。
抓住國家鼓勵清潔能源發(fā)展的良好機遇，張家口市積極推進風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快風電項目建設，實現(xiàn)了風電產(chǎn)業(yè)的跨域式發(fā)展。中國國電龍源集團、大唐集團、中廣核集團等20多家知名企業(yè)紛紛在壩上“搶灘登陸”。2007年，壩上地區(qū)被確定為全國第一個百萬千瓦級風電基地，2009年，又被確定為全國首個雙百萬千瓦級風電開發(fā)基地，風電產(chǎn)業(yè)飛躍發(fā)展，成為全國風電第一市……
隨后，風電配套產(chǎn)業(yè)也得到長足發(fā)展。張家口市依托當?shù)匦酆竦臋C械裝備制造產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，大力推進風電裝備制造業(yè)發(fā)展，初步形成了以風電裝備制造、運輸、安裝、維修等為重點的風電配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。目前，已建成張北運達風電有限公司等3家風機總裝廠，年生產(chǎn)能力達到135萬千瓦。風電產(chǎn)業(yè)鏈條進一步延伸，上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)進一步完善。
“2002年——2006年可謂是張家口風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的‘黃金期’，當時風電發(fā)展環(huán)境相當好，申請多少就能核準多少，發(fā)出多少就能送出多少。”國華、國投、中節(jié)能、河北建投等“風電大亨”對于風電并網(wǎng)從來沒有懷疑過。然而，就是從這股熱潮開始，這一切都成了美好的回憶。之后幾年，20多家公司、40多家風場落戶張家口市，使得曾經(jīng)堅強的電網(wǎng)變得不堪重負。
瓶頸制約，并網(wǎng)遭遇“窩心拳”
2006年以后，張家口市風電發(fā)展進入“井噴期”。與此同時，風電技術(shù)發(fā)展落后、相關(guān)標準缺乏與風電快速發(fā)展之間的矛盾也日益突出。因為風電發(fā)展太快，2008年底，張家口市風電裝機總量達到59.5萬千瓦。但與之伴生的是接納風電入網(wǎng)的變電站主變頻繁過載，最大受限出力6萬千瓦，約占當時投產(chǎn)裝機總量的9%，當時的張家口電網(wǎng)已經(jīng)沒有了接納風電入網(wǎng)的裕度。隨后2009年，又新增裝機40萬千瓦，受限出力更高。之后幾年，張家口市風電裝機容量更是突飛猛進。
“風場最怕的就是出力受限，對風電企業(yè)來說如同一記‘窩心拳’�！毙M井風場的經(jīng)理鄧輝介紹，國外的機組都有自身的出力控制系統(tǒng)，而我國使用的風機無法控制出力。風況好的時候，不管電網(wǎng)能否容納，只會盡可能多地把電輸向電網(wǎng)。一旦因電網(wǎng)無法承受而限制出力，風機只能緊急剎車。強大的剎車慣性，對齒輪箱、風葉損害非常嚴重，有的風機甚至會在緊急剎車中直接壞掉，造成千萬元以上的經(jīng)濟損失……
隨著風電并網(wǎng)容量的逐漸加大，風電的消納問題也隨之顯現(xiàn)。據(jù)了解，張家口市風電場均不同程度地存在著限電現(xiàn)象，比較嚴重的是中節(jié)能張北滿井風電場和國華七甲山風電場，中節(jié)能滿井風電場，風電棄風比例已經(jīng)超過35%;國華七甲山風電場去年還只是小規(guī)模的限電，現(xiàn)在限電比例已經(jīng)超過了25%。
“目前風電入網(wǎng)在技術(shù)上已經(jīng)不是問題，之所以會出現(xiàn)風電電量被棄，是因為風電具有波動性，電網(wǎng)需要搭精力和財力去做很多前期工作。”電網(wǎng)工作人員介紹，除了上述問題，風電企業(yè)本身發(fā)展過快也是造成風電電量被棄的一個主要原因。風電發(fā)展速度與電網(wǎng)建設規(guī)模不相配套。受風電產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，地方過量審批等因素的影響，風電裝機容量超過了電網(wǎng)容納能力，這必然導致部分風電難以并網(wǎng)。但在全國范圍內(nèi)，張家口的風電送出已非常寬松。據(jù)了解，在國內(nèi)大多數(shù)地區(qū)，并網(wǎng)機制受限出力在50%左右。
風光互補，風電外送新通道
面對風電對電網(wǎng)造成的壓力，國家電網(wǎng)一直在想方設法破解難題。而國內(nèi)首個風光儲輸綜合示范項目落戶張家口市，為張家口市風電外送開辟了一條新的通道。項目建成后將成為世界上最大的太陽能光伏發(fā)電場、最大的風光儲實驗中心、第一個超百萬千瓦風電集中輸出檢測基地和世界上規(guī)模最大的風光儲三位一體示范工程。一期工程已于2011年12月25日正式竣工投產(chǎn)，建設風電9.85萬千瓦、光伏發(fā)電4萬千瓦和儲能2萬千瓦，并配套建設一座220千伏智能變電站，總投資33億元。目前，二期工程正在緊張籌備中。
這個項目落戶張家口市，是應對國內(nèi)風電并網(wǎng)難的一種全新嘗試。據(jù)電網(wǎng)負責人介紹，風電不同于火電和水電，火電水電發(fā)電量是一致的，只需要調(diào)節(jié)用電量就可以穩(wěn)定供電，而風電則不然，無論是發(fā)電，還是用電都是不穩(wěn)定的，忽高忽低的發(fā)電量不僅極易造成對電網(wǎng)的波動，影響電網(wǎng)安全運行和消費者穩(wěn)定用電，而且不穩(wěn)定的發(fā)電量也常常使供電企業(yè)在經(jīng)濟效益上得不償失。而風光儲輸綜合示范項目恰恰是國家電網(wǎng)為了解決這一難題而進行的一次嘗試。
風能受季節(jié)、時間等因素影響較大，如張家口市7、8月風力發(fā)電量僅為2、3月的三分之一左右，無法穩(wěn)定提供電能。而張家口市壩上地區(qū)有著冬春日照短風力大，夏秋日照充足風力弱，白天日照好風速小，夜晚沒有日照風速大等氣候特點，風能與太陽能在時間和空間上有著極強的互補性。風光儲輸綜合示范項目正是通過風光同時發(fā)電，并結(jié)合化學儲能的特點而進行的，這樣可以使單位時間發(fā)電量控制在一個較為穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)，起到風電、光伏發(fā)電的功率平滑、跟蹤計劃，并具備削峰填谷、調(diào)頻等功能，減少對電網(wǎng)造成的影響，從而為風電最終實現(xiàn)遠距離長途輸送安全成功提供有益的借鑒，開辟了風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新紀元。
此外，尚義國華風電互補試驗獲得成功，河北建投將在沽源、康保兩縣建設光伏電站都是對風電遠程輸送的研究與探索，這些項目的實施帶領(lǐng)張家口市走入風光互補時代，也為風電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供可資借鑒的經(jīng)驗。
多路突圍，為并網(wǎng)全力以赴
如何更好更快地規(guī)范風電的發(fā)展，同時制定統(tǒng)一標準，盡最大努力消納風電，成為擺在冀北電網(wǎng)張家口分公司面前的難題。
“我們用了足足5年時間，在風電規(guī)劃、基礎(chǔ)建設、調(diào)度管理、技術(shù)標準等各個方面取得了長足進步，對風電發(fā)展規(guī)律和特性不斷加深認識，風電規(guī)模從小到大，標準從無到有，技術(shù)從跟隨到領(lǐng)先，大電網(wǎng)運行大風電能力顯著提升。2012年張家口市風電并網(wǎng)實現(xiàn)了從最初的40—50萬千瓦到491萬千瓦的跨越，發(fā)展成果來之不易�！奔奖彪娋W(wǎng)張家口分公司副總經(jīng)理王沛文介紹。
面對風電與電網(wǎng)規(guī)劃前期不同步、建設工期不匹配等困難，冀北電網(wǎng)張家口分公司積極跟蹤風電項目進展，主動與風電業(yè)主協(xié)調(diào)配合，及時調(diào)整配套電網(wǎng)工程建設時序，超前開展前期工作，千方百計加快風電送出工程建設，盡最大努力滿足了風電接入電網(wǎng)的需要。從2008年開始，張家口市先后建成的220千伏察北變電站、義緣開閉站及沽察、沽泉、察緣、緣麒220千伏線路構(gòu)成了張家口市匯集風能、光能外送的核心。全市建成和在建的所有風場、風光儲能基地都將通過這些匯集中心送入華北大電網(wǎng)。
依托新一代智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，冀北電網(wǎng)張家口分公司加強統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一管理，提升風電并網(wǎng)和消納水平，充分挖掘省級電網(wǎng)調(diào)峰潛力，科學安排調(diào)度運行方式，最大限度地實現(xiàn)風電在省級電網(wǎng)的就地消納。同時，充分發(fā)揮大電網(wǎng)整體消納風電的能力，通過優(yōu)化區(qū)域電網(wǎng)的運行方式，實現(xiàn)風能資源跨省區(qū)調(diào)度和大范圍消納，并全面提升風電運行監(jiān)測水平，建立風功率預測系統(tǒng)，實現(xiàn)了風電可監(jiān)測、可預報、可調(diào)控。
在科學消納風電的同時，冀北電網(wǎng)張家口分公司加強與風電企業(yè)溝通聯(lián)系，加快風場標準體系建設，有效解決了風電場建設沒有規(guī)范、接入電網(wǎng)沒有標準等問題。同時，為解決風電送出技術(shù)難題，電網(wǎng)企業(yè)投入大量資金和人力，進行了“風力功率預測”、“風電場管理”、“風電提供短路電流暫態(tài)過程的研究”等課題研究，其中有些課題的研究已進行了五年之久。這些都為張家口市風電大規(guī)模并網(wǎng)及風電場安全運行提供了支持。

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