◆作為中國風能資源最豐富的地區之一,自2004年以來,山東省風電的發電量、裝機容量年增長均在100%左右。
◆風電具有隨機性、間歇性,個別地區發展過快過多,并網點集中,給電網帶來安全隱患。
◆山東確保“風電優先”,全面提升電網消納風電的能力。在國家收回規范地方風電審批權之后,山東風電市場迎來“有序發展”期。
作為山東改善能源結構中的重要一環,風電已成為內外資競相涌入的“藍海”。在國家收回規范地方風電審批權之后,山東風電市場迎來“有序發展”時期。
隨著國家節能減排政策的推進,我國風電產業必將進一步發展,山東電網將接入更多風電,但如何使大規模風電和電網協調發展和運行是目前急需解決的問題。山東電力集團公司在調度控制上,保障優先消納風電,確保大量風電接入電網的安全穩定運行。
100%年增速已持續8年
山東是中國風能資源最豐富的地區之一。據評估,山東風能資源總量約6700萬千瓦,主要集中在半島沿岸地區、海島和山區海拔較高的平坦區域。
1985年,山東第一臺風電機組在榮成市馬蘭灣建成,標志著山東探索風能源開發利用的開始。隨著國家和各級政府對發展新能源的日益重視,從2006年開始,華能、魯能、華電、大唐和國華等大型電力公司積極投入到山東的風電建設中,山東風電產業出現了迅速增長的態勢。
自2004年以來,山東省風電的發電量、裝機容量年增長均在100%左右。截至今年4月底,山東電網并網風電場有49座,裝機容量達到306.4萬千瓦,預計到今年年底,山東電網風電裝機總容量將達到500萬千瓦以上。今年4月份,山東的風電最高發電負荷達250.6萬千瓦,再創歷史新高,山東電網風電月平均利用小時數為211.78小時。
風電已成為山東發展最快的新能源產業。隨著新增風電項目的陸續開工建設,山東風力發電裝機規模持續擴張,山東風電產業迎來歷史性發展機遇。按照山東省的規劃,今后將重點在煙臺、青島、威海、濱州、東營、濰坊等沿海地區建設大型風電場,并逐步向淺近海域發展,建設一批海上風電項目。
電網安全遭遇挑戰
“風電在帶來綠色清潔能源的同時,也給電網安全帶來了嚴峻挑戰,其間歇性和逆調峰性,對電網穩定運行和調峰調壓影響較大,特別是對于山東這種火電機多、調峰困難大的省份,電網調峰的能力決定了風電接納的能力。”山東電力調度中心新能源管理負責人說。
電網對風電的接納能力是有一定限度的,一方面是由于風電本身固有的隨機性、間歇性特點造成的,主要是在夜間低負荷時,火電機組的最小出力基本是額定容量的一半左右,當風力發電很大時,火電機組需要停機來保證整個電網負荷平衡,但是由于風電的不確定性,為保障白天高負荷期間的供電,火電機組是不能隨意停機的。
而盲目發展也給風電產業帶來諸多隱患。個別地區風電發展過快過多,并網點集中,而原來的電網結構沒有能力容納大量風電集中接入的,這會導致電網出現安全穩定問題。在保證電網安全運行的條件下,集中接入的風場只能減少并網發電功率,這就會降低風電場的發電效率。
風電的反調峰特性增大了電網的調峰難度。風電功率的隨機性和間歇性導致風電容易出現反調峰情況,山東風電的反調峰特性較為明顯,給電網的調峰帶來了困難,而山東電網缺少水電、燃氣和抽水蓄能機組,調峰能力不足,因此山東電網的調度管理隨著風電的大規模接入面臨著極大的調峰困難和挑戰。
據了解,由于風電發展過快,配套設施、管理措施和人員培訓不到位,目前風電場的運行管理不夠完善,多數并網運行的風電場存在未投運風電功率預測系統、不具備有功功率調節能力、不具備低電壓穿越能力、監控系統未與調度機構監控系統進行聯接、運行人員的電網運行知識匱乏等問題,降低了風電并網運行的可靠性,使風電場的并網運行存在很大的安全隱患。
消納新能源電力還需創新攻關
風電大規模接入的同時給山東電網的安全穩定運行帶來了一系列問題和隱患,如何消納大規模風電、實現電網安全、經濟、節能運行的最佳協調,是目前亟待解決的問題。
山東電力調度控制中心在總結以往風電并網運行經驗的基礎上,借鑒西北、內蒙、東北風電并網運行的經驗教訓,認真分析目前并網風電運行存在的問題和隱患,結合山東電網風電未來的發展趨勢,確立了“依靠科技創新、加強并網調度管理”的大規模風電調度管理思路。
2011年調度控制中心與中國電科院等單位聯合開展了“新能源調度技術支持系統”科技攻關,新能源調度技術支持系統是集新能源預測及監控為一體的綜合調度控制系統,首次在國內將“基于不同置信度的誤差帶預測技術”和“風電場功率預測、校驗、修正、再預測等系列閉環技術”應用于實際生產,提高了新能源發電功率預測的準確性。
隨著風電并網規模的迅速增長,2012年調度控制中心將依托清華大學進行“含大規模風電接入的電網發電調度模式與關鍵性技術研究與應用”科技創新,該項目的實施將全面推進山東電網調度向智能電網調度轉型,具備調度大規模風電的技術支撐手段,全面提升山東電網消納風電的能力。
針對山東風電并網運行出現的問題,山東電力調度控制中心還建立了風電并網調度管理的制度標準和規范,為大規模風電接入電網的科學管理提供標準依據,建立了符合山東電網實際情況的大規模風電消納模式。
相關專家表示,我國風力等新能源發電行業的發展前景十分廣闊,預計未來很長一段時間都將保持高速發展。憑借豐富的風能能源和日益優化的投資環境,山東風電市場吸引著眾多國內外風電企業紛紛搶灘。
山東發改委相關負責人表示,山東將鼓勵海陸域風電建設,開發山區風能資源,推進海上風電示范項目,著力打造5個百萬千瓦海上風電基地。力爭到2015年和2020年,分別實現全省風電裝機600萬和1000萬千瓦目標。
責任編輯: 中國能源網