在中國風電產業連續4年翻番的大好形勢下，風電發展較快的地區先后遭遇到發展瓶頸，如何擺脫風電發展的瓶頸束縛成為國內外關注的焦點。

2000年以來，中國風電裝機容量增長了74.6倍，是全世界風電發展最快的國家。尤其是2006年我國《可再生能源法》頒布以來，中國風電裝機容量年均增長率高達105%。根據世界風能協會的統計，截至2009年年底，中國風電裝機總容量達到2601萬千瓦，成為全世界風電裝機容量第二的國家。在此背景下，我國部分新建風電場無法并網送電的問題逐步顯現。2009年年底，2601萬千瓦的風電裝機容量中，并網風機僅為1613萬千瓦，即使已經并網的風電場也面臨限電問題，難以保證風電機組全部正常發電，風電資源豐富的內蒙古、新疆、吉林、甘肅等省普遍感到風電發展遇到瓶頸。

與此同時，美國也遭遇過類似的風電發展瓶頸問題，甚至發生了已經建好的風電場被整體拆除的情況。

風電發展遭遇三大瓶頸

一、“送出”瓶頸。甘肅河西電網主網架電壓等級為330千伏，全線串聯著7座變電所，輸電線路全長約1000公里，是目前國內輸電距離最長、串聯變電所最多的330千伏電網。由于受電網結構的限制，河西電網西電東送的能力僅為70萬千瓦左右。考慮到地方小水電占用一部分送出能力以后，根本無法滿足現有的100萬千瓦左右風電送出需要，酒泉風電基地現在已經遭遇“送出”瓶頸。

甘肅省電力公司計劃投資90億元建設河西750千伏雙回線路與甘肅（西北）主網相連，全線串聯4座變電所，輸電線路全長約2X848公里。但經過分析計算，常規河西750千伏電網西電東送的能力僅為180萬千瓦，根本無法滿足2010年酒泉風電基地計劃投產的516萬千瓦的風電送出需要。為此，甘肅省電力公司和中國電力科學研究院合作開展了深入的調查研究，將采取國內外最先進的750千伏串補和世界上沒有的750千伏可控高抗等多項技術措施，同時通過750千伏電網和新疆電網聯網以提高系統穩定水平和輸送能力，將河西750千伏電網西電東送的能力提高到318萬千瓦。考慮到風電機組發電的同時，就近消納一部分用電負荷，勉強能夠滿足94%概率條件下的516萬千瓦風電送出需要，仍然有6%的時間需限制風電出力。

酒泉風電基地風電裝機容量2015年將達到1271萬千瓦，2020年增加到2000萬千瓦以上，將產生更多的電力電量需要送出，即使不考慮電力電量能否在甘肅消納的問題，使用常規的交流輸電技術無法將電力電量送到甘肅主網，必須依靠全世界最先進的特高壓直流輸電技術，才有可能解決2015年以后的風電送出問題。由于存在各種不確定性因素，即使采用了全世界最先進的±800千伏特高壓直流輸電技術，能否有效解決2015年以后的風電送出問題仍然需要進一步研究，未來酒泉風電基地仍然可能存在“送出”瓶頸。

二、“市場”瓶頸。2010年年底，酒泉風電基地風電裝機容量將達到516萬千瓦，年上網電量約103億千瓦時，2009年甘肅全省統調最大負荷923萬千瓦，甘肅省電力公司售電量538.42億千瓦時，預計2010年全省統調范圍內最大用電負荷980萬千瓦，甘肅省電力公司售電量620億千瓦時。

甘肅全省用電量最大負荷僅為980萬千瓦，要消納516萬千瓦風電，從電力平衡的角度考慮幾乎是不可能的。甘肅省電力公司售電量620億千瓦時中要消納103億千瓦時的風電上網電量，雖然從電力平衡看似乎可能，但考慮到面臨水電、火電建設項目大批投產，全省用電需求減緩的實際，如果516萬千瓦的風電發電量全部在甘肅省內消納，火電機組的利用小時數將下降到3000小時以下，因此從電力、電量平衡方面考慮，2010年516萬千瓦風電在甘肅省內難以消納，酒泉風電基地還將面臨“市場”瓶頸。

酒泉風電基地裝機容量2015年將達到1271萬千瓦，2020年增加到2000萬千瓦以上。即使考慮甘肅全省用電負荷以年均10%的增長率增長，從用電平衡的角度考慮，甘肅電網甚至西北電網都難以消納。2015年以及2020年酒泉風電基地裝機容量所對應的風電發電量分別約為250億千瓦時、420億千瓦時，即使考慮甘肅全省用電量需求以年均8%的增長率增長，不僅甘肅電網無法消納，預計西北電網也難以消納。2015年以后的酒泉風電發電量必須依靠全國的電力市場消納，由于有關市場問題尚未落實，未來酒泉風電市場仍然可能面臨“市場”瓶頸。

三、“技術”瓶頸。為了提高風電送出能力，甘肅河西750千伏電網必須采用國內沒有、世界最先進的750千伏串補技術，為了克服風電的間歇性、波動性，還必須采用目前世界上沒有的750千伏可控高抗技術，750千伏串補和可控高抗等多項最先進的柔性輸電技術在局部電網同時使用，開創了世界交流輸變電技術的先河。

另外，為了適應風電機組間歇性發電的需要，所有風電場升壓站均要安裝15%~20%的動態無功補償設備（SVC或SVG），共計需安裝動態無功補償設備總容量70萬千乏，串補、可控高抗和動態無功補償設備等柔性輸變電技術在河西電網同時使用，不僅可能產生次同步諧振等問題，還需要綜合研究柔性輸電的控制策略問題。

由于超大規模風電場數學模式不完善，面對超大規模風電的遠距離輸送問題，不僅缺乏實際運行管理經驗，理論分析計算的結論仍然存在不確定性，因此酒泉風電基地可能存在較大的系統穩定問題。所有上訴問題需要在2010年年底解決，以上所有問題共同構成了酒泉風電基地的“技術”瓶頸。

針對酒泉風電基地裝機容量2015年將達到1271萬千瓦，2020年增加到2000萬千瓦以上，更多的電力電量必須通過特高壓直流輸電技術送到華東和華北，750千伏超高壓交流和長距離特高壓直流輸電技術的結合，不僅國內外缺乏建設運行管理的經驗，世界上也缺乏成熟的電網技術理論支撐，這些更為復雜的電網技術可能成為酒泉風電基地新的“技術”瓶頸。

風電機組主要有異步電機、雙饋電機和永磁同步電機三種，與常規火電機組相比，風電機組發無功的能力明顯弱很多。目前，國產風電機組普遍不具備電壓和功率因數調整能力，通常只能做到恒功率因數運行。早期的定速風電機組，還需要電網提供無功功率才能發出有功功率。根據電力系統分析計算的結論，如果風電機組無法實現電壓控制模式運行，將使得河西750千伏電網送出風電的能力下降100萬千瓦以上，風電機組制造技術也成為風電送出能力的“技術”瓶頸。

風電機組不具備常規機組所具有的低電壓穿越能力，當電網故障或受到沖擊出現電壓閃變時，風電機組往往采取切機逃逸方式保護機組，使電網事故處理變得困難，有可能導致事故擴大，甚至引發電網電壓崩潰，從而進一步降低送出風電的能力。

產生瓶頸的四個原因

表面上看，風電瓶頸可以簡單歸結為電網送出能力不足，但真正深層次的原因卻要復雜得多，涉及到技術、經濟、政策和管理等一系列原因。

一、統一規劃功能減弱是產生瓶頸的直接原因。電源、電網統一規劃是中國電力工業幾十年發展的主要成功經驗，但電力體制改革以后，電源、電網統一規劃的功能逐步減弱。在風電建設連續4年翻番的背景下，統一規劃減弱造成風電與電網建設不同步的矛盾逐步顯現，風電的發展速度遠遠快于原有規劃的發展速度，國家制定的全國風電2010年發展目標已經實現，2020年的發展目標也將提前10年實現，風電建設不執行已經制定的發展規劃，使得風電“送出”瓶頸矛盾更加突出。

國家規定，裝機容量5萬千瓦以下風電場可以在省（區）發改委直接核準，5萬千瓦以上必須在國家發改委核準。為了規避國家核準審批門檻，全國不同程度的出現同一區域連續核準4.95萬千瓦風電項目的情況，導致風電開發規模不斷擴大，難以控制。因此，統一規劃功能減弱、不執行規劃和規劃管理控制不嚴是風電面臨“送出”瓶頸的主要原因。

另外，由于缺乏風電和電力市場的統一規劃，風電建設進度與電力市場需求不適應，直接導致了風電發展的“市場”瓶頸。

二、技術因素制約明顯。如果在現有甘肅河西電網技術方案的基礎上增加一回750千伏線路，同時采取串補、可控高抗等柔性輸電技術，雖然有可能基本解決風電“送出”瓶頸問題，但同時增加了次同步諧振等方面的技術風險，難以選擇完全解決風電“送出”瓶頸的技術方案。

風電機組的技術瓶頸在歐美國家已經基本解決，其所以在中國成為風電發展的技術瓶頸，主要是國內自主研發能力不足，過分依賴引進國外技術，而最先進的風電制造技術國外不轉讓，其次是引進制造技術時過分注重價格因素，導致風機關鍵技術引進不完整。電網其他技術瓶頸主要是因為風電發展速度太快，導致電網相關技術的研究開發速度無法與風電發展速度相適應。[page]三、經濟因素制約。甘肅河西電網在現有技術方案的基礎上增加了一回750千伏線路，同時采取串補、可控高抗等柔性輸電技術，需要增加投資約50億元，僅僅為了解決增加6%左右的風電電量（約為6億千瓦時）送出問題，單位電量送出投資太大，經濟方面明顯不合理。即使現有技術方案投資90億元，解決103億千瓦時的風電送出問題，從經濟方面考慮已經非常不合理了。因此，從經濟方面考慮現有送出方案也存在是否合理的問題。

“市場”瓶頸的經濟問題主要體現在用電市場能否接受上網電價加輸電電價的問題。如果風電基地所在地區火電標桿電價與輸電電價的和高于用電市場所在地區火電的標桿電價，則存在“市場”瓶頸。另外，由于中國經濟客觀上存在條塊分割，用電市場是否愿意接受風電還是未知數。

四、配套政策不完善，激勵措施不足。由于風電不具備常規電源調峰、調頻、調壓和備用等方面的能力，需要電力系統其他電源及電網替風電承擔更多的責任，付出相應的代價。酒泉千萬千瓦級風電基地所面臨的遠距離輸電、調頻調峰、跨省消納和系統穩定等一系列問題，按照現有的送出技術方案已經需要投資90億元，遠遠超過了國家設計風電送出補償政策的邊界條件，需要重新研究現有政策的適應性問題，完善配套政策，維持電網和其他電源企業的基本持續發展能力。

我國現有國家法律、法規和政策是按照有利于促進風電發展的思路設計的，極大的調動了地方政府、發電企業建設風電場的積極性，但缺乏大規模、遠距離配套送電的激勵政策，政策不配套導致“風電場建設熱、配套送電冷”，配套政策不完善也是導致風電“送出”瓶頸的主要原因。

國家雖然制定了可再生能源交易機制、可再生能源配額管理辦法，但相關配套措施和實施細則不完善，消納風電的政策規定缺乏剛性，傳統條塊分割的影響依然存在，國內經濟發達地區接納風電的意愿不強，導致“風電資源豐富地區熱，能源消費地區冷”，存在風電市場瓶頸。

解決風電瓶頸的五項措施

一、完善國家能源政策，促進風電資源優化配置。落實風電消納市場是解決風電發展瓶頸的關鍵，將消納風電作為國家能源戰略的重要組成部分；激發經濟發達地區積極主動接納風電的意愿，統籌全國電力市場消納風電；研究制定有利于風電跨大區輸電的能源規劃。

考慮風電具有的間歇性、波動性的特點，大規模風電必須與其他電源配套建設才有可能提供穩定的外送電源，應該將風電和火電配套電源基地建設納入國家能源戰略規劃。

二、強化統一規劃職能，促進電源、電網協調發展。緩解風電送出能力不足的關鍵必須堅持電源和電網統一規劃的電力發展基本原則，嚴格電力發展規劃的編制和審批程序，切實維護電力發展規劃的嚴肅性；堅持以用電市場需求為導向的電源規劃基本原則，在統一電源規劃的框架內編制風電發展規劃；按照電網規劃的整體，合理控制風電發展的總規模；綜合考慮風電工程和電網工程建設不一致的實際情況，提前核準電網工程或適當減少配套風電送出工程的審核程序；合理加快配套送出工程的建設速度，同時科學合理控制風電的建設規模和速度，實現風電和電網工程同步建成投產，避免出現風電發展的時段性送出瓶頸。

三、完善風電送出配套政策，促進風電可持續發展。風電不具備常規電源調峰、調頻、調壓和備用等方面的能力，電力系統其他電源及電網替風電調峰導致成本大幅度增加，應該研究制定能夠合理補償常規電源調峰成本的補償政策。

電力系統為了適應風電的特性，保證電力系統安全，必須采取相應的技術措施，必然會增加電力系統的投資和成本。由于風電的年平均利用小時僅為2000小時左右，但風電接入和送出設備容量必須按照風電裝機容量選擇，從而導致電力系統設備利用率低，運行成本高。綜合考慮上述因素，應研究制定有利于合理補償運行成本的政策，激勵電網經營企業愿意接納更多的風電。

國家能源政策是促進風電超常規發展的關鍵因素。隨著風電產業由小變大、由弱到強的發展進程，現有單純扶持性政策的局限性逐漸顯現，而對千萬千瓦級風電基地現有政策不完善的矛盾更加突出。酒泉風電基地需要建設1000公里以上的風電送出線路，導致電網企業的投資成本大幅度增加，應制定有利于激勵風電送出的補償政策；同時完善遠距離輸電、調頻調峰、跨省消納和系統穩定等方面的配套政策，維持電網和其他電源企業的基本持續發展能力。

四、加強研究開發，促進風電科學發展。

一是加快電網建設，提高技術水平。加快電網建設，改善電網結構，提高電力系統接納和送出風電的能力，改善電源結構，優化電源布局，提高電力系統調峰能力。加快控制、保護和自動化等二次系統建設，提高電力系統穩定控制能力和水平；加快智能電網技術的研究與應用，改善電網整體裝備水平，提高電力系統整體適應能力；加強電力調度、運行管理技術研究，進一步提高電力系統運行管理控制能力和水平。

二是提高國產風電機組制造水平。制定和完善國家風電機組制造技術標準，推行風電機組并網許可證制度，嚴格風電機組并網技術標準、檢測程序；規范風電機組并網管理，積極扶持國內風機制造企業研究開發，提高自主創新和引進消化吸收能力，全面提高中國風機制造企業國際競爭力；加強風機機組關鍵技術的聯合攻關，提高變頻器、控制系統等關鍵配套產品研究、開發、制造水平，全面提高國產風機的整體制造水平。

三是加快風電預測系統建設。明確風電場和電網分別應當承擔的責任，建立健全風電場和電網二級預測預報系統網絡，規范建設標準，促進風電企業開展風資源短期預測、風機短期出力預測；同時結合地區風電發展的特點，研究開發全省的風電預測預報系統，不斷提高風電預測的精度。

五、制定技術標準和管理規范，促進風電規范發展。在距離負荷中心1000多公里以外的電網末端建設千萬千瓦級風電基地，風電以主力電源的身份登上歷史舞臺。但由于風電相關技術標準較低，風電難以承擔主力電源的責任，導致電力系統安全穩定水平下降，從而降低了送出風電的能力；需要制定與大規模風電基地建設規模、系統地位相適應的接入系統技術規定，以提高系統穩定水平和風電送出能力，緩解風電發展的瓶頸矛盾。

常規電源在長期發展過程中積累了豐富的管理經驗，已經制定了從電源規劃、前期、建設、調試、試運行、啟動驗收、運行和調度全過程相對完備的管理規范，涵蓋了常規電源整個電力生產所有環節的管理規范，千萬千瓦級風電基地作為主力電源，應該遵守相關的管理規范。由于風電管理規范的缺失，可能導致電力系統接納和送出風電的能力降低，應建立適合大規模風電發展需要的管理體系，緩解風電發展的瓶頸矛盾。