內蒙古自治區部分全國人大代表專題調研組
編者按
近年來,內蒙古風電裝機容量一直穩居全國第一。然而,由于電力外送通道建設滯后、電力調峰機制不完善等因素存在,內蒙古風電產業發展始終受制于風電的傳輸與利用。如何在突破傳輸與利用瓶頸中實現風電可持續發展?日前,內蒙古的9名全國人大代表組成調研組,就全區風電的傳輸利用進行專題調研。調研組實地考察了蒙西電網調度中心,召開兩次座談會聽取了15家風電企業、蒙西和蒙東兩家電網公司關于風電建設、運行、并網及傳輸利用情況,并與自治區能源開發局、經濟和信息化委員會等主管部門進行了交流座談,在此基礎上形成了以內蒙古風電發展現狀、風電運行中存在的問題與成因、突破風電傳輸瓶頸之建議等為主體內容的調研報告。
【核心提示】
●截至2011年底,內蒙古并網運行的風電場有150戶,風電裝機達到1389萬千瓦,位居全國第—。
●風電裝機快速增長和電力外送通道建設滯后并存,風電機組利用時數逐年下降。
●在外送通道不足,區內窩電嚴重的情況下,入網風電和入網火電之間是替代關系,吸納風電必然擠占上網火電的運行空間。
●火電廠停機限電和風電場棄風限電并存,缺乏鼓勵就地就近轉化能源的協調政策。
●固有不合理限制和技術管理創新并存,風電傳輸潛力難以發揮。
●從能源結構和安全的戰略高度加快內蒙古電力外輸通道建設,可以大大提高全國的綠色電力比例。
●建議出臺可再生能源電力配額管理辦法,規定各電網企業、電力用戶和有自備電廠的企業按指標接納并使用可再生能源。
●鼓勵技術和管理創新,拓寬風電的傳輸利用途徑。
風電發展全面推進
(一)風電建設數質并舉。
截至2011年底,內蒙古自治區并網運行風電場有150戶,風電裝機達到1389萬千瓦,位居全國第一。以2005年的21萬千瓦作為基數計算,平均每年增長101.1%,呈現出連續6年的翻番態勢。近兩年來,內蒙古風電場建設的重點轉向規模、質量和效益。2012年上半年,全區新增裝機并網193萬千瓦,同比增長28.09%,裝機總量達到1582萬千瓦。蒙東電力公司2009年成立時并網風電只有97萬千瓦,到2012年6月底達到656萬千瓦,平均每年增長近2倍。目前網內在建規模仍達211萬千瓦。2011年,全區有六個盟市風電并網突破百萬千瓦,最高的通遼市達313萬千瓦,烏蘭察布市和錫林郭勒盟分別達到295萬千瓦和249萬千瓦。以克服風電波動性、間歇性為目標開展電網友好型風電場建設,原有風電場的技術改造成果顯著。
(二)整機和部件制造基本配套。
截至2011年底,全區投產的風電設備制造企業29家,總投資54億元,其中整機制造企業10家,總投資28億元。2011年銷售整機493臺套,74萬千瓦,銷售收入近30億元。零部件生產廠家有19家,主要生產風機葉片、塔筒、齒輪箱、機艙罩,總投資26億元。內蒙古風電及制造產業直接就業者達1萬人以上。
(三)風電運行呈“量增效減”態勢。
2011年,全區風力發電總量達到259億度,同比增長29.7%,高于全年火電增長12個百分點。2012年上半年,全區風電發電量為139億度,占全區總發電量的11.4%。其中,蒙西電網88億度,同比增長18.2%。發電機組平均利用小時數6個月累計1000小時,同比下降102小時。蒙東電網51億度,同比增長13.8%,發電機組平均利用小時數862小時,同比下降119小時。
(四)電網消納風電屢創新紀錄。
全區風力發電量占全社會用電量的比例2010和2011年分別達到11.29%和12.37%,今年上半年這一比例提高到14.53%。如此大范圍、大比例長期并網傳輸風電,在國內尚無先例,在國外也十分罕見。內蒙古自治區的兩家電網企業從風電建設、運行、調度、管理、技術創新等各方面都積累了大量經驗,走在全國的前列。蒙西電網2011年接納風電132.3億度,同比增加24%,占全網售電量的10.1%。2012年上半年接納風電87.85億度,占售電量的14.1%。從3月29日開始長達兩個月內,風電日平均上網電量占比達到21%以上。4月13日風電上網電量首次突破1億度;4月26日風電上網電量達到創記錄的1.11億度,占當日上網電量的30.5%;5月21日風電上網1.06億度,占全網電量的比例創30.9%的新高。蒙東電網2012年上半年上網風力發電51.79億度,同比增長13.76%,占電網內總發電量的14.04%。7月1日上網風電4951萬度,占當日全網電量的35%,創風電并網比例的最高紀錄。[page]
主要措施
內蒙古風電全面快速發展,得益于自治區黨委、政府的高度重視,認真貫徹落實國家可再生能源法和節能減排政策,全面調動各級政府、各有關部門、各風力發電企業、各電網企業、各制造和服務企業的積極性,形成了互相協調、共同發展的局面,著力解決了風電大規模并網和傳輸利用過程中面臨的各種問題。
(一)加強規劃,積極引導。
自治區政府出臺了《內蒙古“十二五”風電發展及接入電網規劃》等一系列政策性文件,把工作重點轉到提高管理水平和運行效率上來。根據資源和電網分布情況,自治區主管部門將規劃的3300萬千瓦風電建設目標分解到各盟市,根據電力市場、電網接入條件、調峰能力、風電運行情況,合理確定年度建設項目。提高風電開發準入條件,通過優化資源配置,對現有企業重組、兼并、聯合、托管,風電開發主體由原有的78家減少到40家。
(二)加強管理,提高風電場運行水平。
加強風電場和電網企業協調互動,大力推廣行之有效的技術措施。截至目前,全區近75%的風電場已加裝風電預測系統,96%以上的風電場具備了低電壓穿越與無功補償能力,從管理和技術上保證了電網的科學調度和安全運行。
(三)完善電網基礎建設,提高風電接納能力。
2011年,內蒙古主要建設了9項500千伏和220千伏輸變電工程,輸電線路長度374公里。2012年,蒙西電網開工新建、擴建7項500千伏和多項220千伏風電輸電工程項目,解決了部分風電基地的“卡脖子”問題。蒙東電網重點擴建赤峰市賽罕壩地區風電輸電線路工程。
(四)攻堅克難,為大容量消納風電提供技術保障條件。
從2009年開始,蒙西電網投資6.9億元,全面開展了風電信息接入與利用、風電運行特性研究、風電運行氣象保障體系建設、風電功率預測技術及系統開發、風電功率自動控制及調度支持系統建設、風電安全穩定運行管理等方面的研究與技術攻關,先后獲得發明專利七項,多項成果成功地應用于生產實踐。
一是建設技術支持體系。兩個電網都開展了風電出力特性等基礎性研究,實現了風電超短期、短期和中長期功率預報功能,確保在大容量消納風電的同時,電網安全穩定運行。
二是研究創新調度辦法。蒙西電網將傳統調度模式創新為實時調度模式,使電網協調調度的反應時間降到小時之內。蒙東電網按照國網公司有關規定制定風電管理流程,確保風電的大量投入不影響電網運行和電能質量。
三是推進省際電網聯合調度。蒙東電力公司積極主動與國家電網東北分部溝通,通過火電風電“打捆”外輸的辦法,使網內風電輸送到東北電網的比例大幅增加。蒙西電力公司在采暖期請華北電網利用現有通道幫助消納后夜向供熱機組“讓路”的風電,減少了蒙西電網內風電企業的棄風時數。
四是超前進行前沿技術儲備。目前,蒙西電網正在進行國家級風電運行檢測認證實驗室建設的前期工作,并通過東蘇旗“煤電用”一體化微網和呼和浩特市云計算園區智能微網示范工程建設,開展可再生能源低壓分散接入及分布式能源并網技術等新課題的研究;研究開發壓縮空氣儲能技術,準備建設總裝機容量為30萬千瓦的壓縮空氣儲能示范電站;全面開展風電并網安全性評價和風機低電壓穿越功能現場測試工作等。
(五)探索風電消納新途徑。
為了拓寬風電消納途徑,自治區能源開發局2011年組織大唐、華電、國電中商等風電企業開展風電供熱試點,利用冬季后夜棄風時段的風電為城鎮供熱,目前均已投產進行試運行。同時從政策上推動風電直接與高載能產業結合,中電投集團依托在蒙東霍林河地區煤、電、鋁工業園區進行微網運行,總裝機330萬千瓦,吸納30%的風電、光伏發電電量,且每年節約國家補貼約10億多元。
風力發電運行中存在的主要問題及原因
(一)風電裝機快速增長和電力外送通道建設滯后并存,風電機組利用時數逐年下降。
內蒙古是目前全國最大的原煤和電力外輸基地。相比于原煤外運連年以成億噸增長相比,電力外送增長不快,大量火電和風電機組都窩電限發。蒙西電網近8年來沒有新核準和開工建設外送電力通道,目前最大向外送電能力僅為400萬千瓦,與4179萬千瓦的統調裝機規模極不相稱。蒙東電網受網架建設滯后的影響,2011年風電運行平均下降了502小時。全區風電機組平均利用時數2009年為2136小時,2010年下降到1943小時,2011年為1747小時。
(二)大比例并網創紀錄和可再生能源大量損失并存,電網調峰機制不完善。
在外送通道不足,區內窩電嚴重的情況下,入網風電和入網火電之間是替代關系,吸納風電必然擠占上網火電的運行空間。特別是內蒙古53%的火電廠是熱電聯產機組,在冬季供熱期內風電必須為供熱機組讓路而“棄風”。另一方面,火電機組要為風電頻繁調峰,以消除波動性、間歇性可能造成的安全隱患。但目前有關部門尚未明確網內調峰主體及相應的補償標準。蒙西電網內其他企業的自備電廠裝機容量已占20%,這些自備電廠既不參與為風電運行調峰,也不使用公共網上的風電,游離于可再生能源發展的社會責任之外。公用火電機組承擔了全部調峰責任,運行時數受限30%左右,影響了經濟效益的正常發揮。另外,國家《可再生能源法》規定“電網要保障性收購可再生能源上網電量”,但國家一直沒有明確量化要求,執行過程中隨意性較大。我國風電并網規模已達到6000多萬千瓦,但國家至今沒有制定風電調度規范和監管辦法,風電調度缺乏制度約束和監督機制,導致風電上網普遍受到人為限制,與“優先領域”的法律規定相差甚遠。
(三)火電廠停機限電和風電場棄風限電并存,缺乏鼓勵就地就近轉化能源的協調政策。
內蒙古發電成本低廉,可再生能源可以達到20~30%甚至更高,吸收國內高載能產業轉移的條件優越,對國家調整生產力布局的經濟效益和環境效應都十分巨大。但是目前火電風電都常年限發約30%左右。今年上半年不少風電企業棄風率高達45%。利用可再生能源發展高載能產業的環保效應尚未體現到項目準入條件上。利用風電供熱、風力儲能發電等有效途徑也急待峰谷差別電價政策的支持。
(四)固有不合理限制和技術管理創新并存,風電傳輸利用潛力難以發揮。
我國電網的技術管理規范都是基于火力發電而制定的。傳輸利用風電必須進行相應的革新和調整。目前內蒙古自治區的蒙西、蒙東兩個電網利用現有條件所進行的適應性調整都是十分可靠和有效的,證明社會上一般認為“風電比例不能超過10%”、“只有建成智能電網才能發展風電”等觀念是不符合實際的。革新和調整的責任在企業,但是有些問題需要國家和自治區有關政府部門出臺政策才能解決。例如盡快出臺電力多邊交易方案,利用市場機制促進可再生能源的利用;明確調峰責任主體和補償機制,有效發揮風電潛力;出臺可再生能源配額制,促進大范圍均衡消納風電;取消大范圍、行業性并網風電比例的上限,吸納風電的最高比例由電網企業根據技術與管理水平自主確定等等。[page]
幾點建議
(一)確立內蒙古自治區為國家可再生能源基地的戰略地位,加快電力外輸通道建設。
根據內蒙古電網近兩年消納風電容量平均超過10%、連續多月超過20%和出現多日超過30%的成功實踐,風力發電無疑已成為主力電源之一。值得關注的是,內蒙古蒙西、蒙東兩個電網公司大比例接納傳輸風電的經驗,是在內蒙古118萬平方公里的大范圍內,有2千多萬人口常年生活、每年生產1萬多億元GDP、經過多年安全高效供電的實踐中創造并形成的,具有普遍的借鑒推廣意義。從國際上來看,去年以來日本引發的核電恐慌促使各大國都在重新制定可再生能源戰略。全球風能理事會2012年度報告表明的能源結構中,歐盟2020年風電將達到14%,2050年預計為32~49%;美國2030年風電將達到20%,其中加利福尼亞州以風電為主的可再生能源將達到33%;德國新出臺的可再生能源法案規定2020年達35%,2050年達80%,主要通過陸上和海上風電實現。顯然,過去基于風電波動性設置的人為限制必然通過技術進步和發展大勢所突破。因此,從能源結構和安全的戰略高度加快內蒙古電力外輸通道建設,可以大大提高全國的綠色電力比例。建議盡快啟動國家“十二五”規劃確定的特高壓遠距離輸電工程建設,同時增加高壓線路與鄰近區域網連接的輸電通道建設項目。規劃建設配套的抽水蓄能電站等技術成熟的貯能項目,提高風電大規模傳輸的穩定性。
(二)盡快出臺可再生能源電力配額制和保障性收購的管理辦法。
目前,各發電企業和各級地方政府投資風電項目的熱情不減,與國內大部分受端電網接納風電的冷漠現狀形成鮮明反差。實現風電產業持續健康發展必須全面調動電力用戶和受端電網使用風電的積極性。建議國家盡快出臺可再生能源電力配額管理辦法,規定各電網企業、電力用戶和有自備電廠的企業必須按指標接納、使用可再生能源。同時,盡快出臺國內消納可再生能源的碳匯交易或調劑補償政策,用經濟杠桿的作用推進可再生能源發展及節能減排國策的執行。可將蒙西電網作為國家綠色能源及節能減排相關政策的試驗基地,推行包括電力多邊交易、峰谷電價、智能電網、風電預測調度、調峰機組經濟補償、抽蓄電站運營費用分攤、風電接入和送出電網投資補貼、大規模高比例傳輸利用風電等方面的新舉措,真正把法定的“優先調度”、“全額收購”從管理規范層面予以落實。有的企業建議,當前在保證風電企業滿發的情況下按合理標準對調峰電廠進行補償有利于達到火電廠、風電場、電網企業和社會用戶多贏的目標。
(三)制定出臺鼓勵全社會特別是高載能產業使用可再生能源的政策。
電力消費中可再生能源比例高的地區,對政府和企業規定的節能減排考核指標應相應放寬。在電力多邊交易市場中使用風力發電達到30%或50%的企業,應從表彰獎勵、節能減排考核、新建項目準入門檻等方面予以激勵。在風電場附近興建或大比例使用風電的高載能產業項目應按“鼓勵發展”的產業政策履行準入程序,不再以耗能高低的單一指標決定項目準入與否。
(四)鼓勵技術和管理創新,拓寬風電的傳輸利用途徑。
目前這方面正在試驗和興建的項目,需要相應的政策措施支持。一是抽水蓄能電站。預計到2013年自治區呼和浩特抽水蓄能電站第一臺機組并網發電,需要有關部門研究和確定抽水蓄能電站運行模式。二是風電供熱。涉及到風電企業、供熱企業和電網企業的相互利益關系,出臺的低谷電價既要使風電供熱成本低于燃煤供熱的成本,又要保障參與供熱的風電企業有正常收益。三是盡快批復內蒙古自治區上報國家發改委的“電力市場方案”,擴大風電消納能力。四是支持正在開展的壓縮空氣儲能示范電站,為消除風電的波動性開辟新的途徑。
(五)盡快落實“將內蒙古確定為國家級煤炭深加工試驗示范基地的建議”。
這一建議案是在國務院研究室和國務院發展研究中心分別進行兩次調研的基礎上,于今年3月全國人代會期間由內蒙古代表團全體代表提出的,現在正作為“重點建議”由全國人大常委會交國家能源局牽頭辦理。實施這一建議后將使內蒙古的能源生產從主要向港口外輸煤炭為主轉變為向廣大地區輸煤、輸電、輸煤制氣、輸煤化工系列產品合理構成的綜合性能源化工基地,內蒙古的風電資源將就地就近轉化成各種產品以“綠色足跡”的形式走向全國。[page]
【觀點】多措并舉擺脫困擾
將風能大規模地轉化為電能,是內蒙古人多年來的夢想。
而當這種夢想變成現實后,我們卻不得不面對一種尷尬與困擾:風電的傳輸與利用一直不盡如人意。
這種尷尬重點來自三個方面:
由于技術創新能力無法滿足風電并網的需要,火電機組需要在風電傳輸利用過程中頻繁調峰,以消除風電的不穩定性、波動性可能造成的安全隱患,有時為了電網安全運行,不得不放棄風電,這在一定程度上嚴重影響了風電企業的效益。
由于電力通道無法滿足電力外輸的需求,全區風電機組運行時數有所減少,部分火電生產企業和風電生產企業均不同程度地存在窩電限發現象,特別是在用電高峰期,電力外送受制于通道不暢已經成為一個不爭的事實。
由于窩電、限電等現象的存在,內蒙古風電由產品到商品的產業化進程較為緩慢,風電機組無法滿負荷運行、風電賦閑待崗等已經成為制約內蒙古風電產業發展的最大問題。
實事求是地講,“十一五”以來,作為國家重點扶持的綠色能源產業,風電在內蒙古的發展勢頭還是不錯的,內蒙古風電裝機容量連續多年名列全國第一就是明證。
在這一形勢下,如何擺脫風電傳輸之困擾就成了推進內蒙古風電產業發展的關鍵。從發達國家和地區的風電發展經驗看,從技術上尋求突破顯然是一種無法回避的選擇。只有實現技術上的突破,才能解決風電并網過程中因風電固有的不穩定性帶來的一系列隱患與風險,從而保證電力機組運行的安全性與穩定性。只有通過技術攻關不斷完善電力外輸通道,才能提升電力外輸水平與能力,增加風電并網電量,以滿足日益增長的社會用電需求與低碳發展、綠色發展的需要。
而在現有技術條件下,從兩個方面促進風電傳輸與利用已是刻不容緩:
一是在千方百計提升風電傳輸穩定性的同時,要建立并完善風電并網運行獎勵機制,使電力用戶、電網企業樂于接受風電,最大限度地滿足風電企業外輸風電的需求,進一步優化內蒙古產業結構,增強內蒙古經濟的協調發展能力。
二是在保證電網安全輸電的基礎上,要通過政策杠桿的作用建立健全內蒙古風電產業化的市場運行機制,利用不斷完善的市場機制促進風電的利用,通過優化電力資源配置來實現風電傳輸的市場化和推進風電的產業化。
責任編輯: 中國能源網