為緩解我國(guó)首座千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地輸電壓力，河西750千伏輸變電工程和國(guó)內(nèi)首個(gè)大型集群風(fēng)電智能控制系統(tǒng)相繼開建和應(yīng)用，但因西北消納電力能力有限，業(yè)內(nèi)專家呼吁批準(zhǔn)建設(shè)連通東部的特高壓電網(wǎng)輸送風(fēng)電。

河西建設(shè)我國(guó)第一個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地

酒泉地區(qū)風(fēng)能資源豐富，據(jù)初步測(cè)算，風(fēng)能利用面積約為1萬平方千米，可開發(fā)量約4000萬千瓦。近年來，隨著甘肅省委、省政府“建設(shè)河西風(fēng)電基地、再造西部‘陸上三峽’”目標(biāo)的提出，酒泉地區(qū)成為我國(guó)規(guī)劃建設(shè)的首座千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地，風(fēng)電裝機(jī)容量劇增。

目前，河西地區(qū)一批風(fēng)、光電項(xiàng)目正在抓緊建設(shè)，五大電企中的大唐、中電投、華能都在酒泉投建了風(fēng)電機(jī)組，已建成風(fēng)電裝機(jī)容量221萬千瓦、光伏發(fā)電裝機(jī)容量2.5兆瓦，預(yù)計(jì)2010年底將達(dá)到516萬千瓦。

大規(guī)模建設(shè)風(fēng)電的酒泉地區(qū)距離蘭州負(fù)荷中心約1000千米，相當(dāng)于甘肅蘭州到河南鄭州的距離，河西地區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱，常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力十分有限，在這樣的地區(qū)建設(shè)千萬千瓦風(fēng)電基地，對(duì)于全世界風(fēng)電發(fā)展來說無疑是一次創(chuàng)舉。在河西風(fēng)電基地建設(shè)突飛猛進(jìn)的背景之下，風(fēng)電上網(wǎng)的難題愈發(fā)突出……

我國(guó)風(fēng)電機(jī)組缺乏調(diào)節(jié)能力

任何創(chuàng)舉都是一次挑戰(zhàn)，河西“風(fēng)電走廊”的建設(shè)帶來的挑戰(zhàn)非常巨大。其一就是我國(guó)風(fēng)電機(jī)組缺乏調(diào)節(jié)能力。

風(fēng)電起步較早的丹麥、德國(guó)等歐洲國(guó)家，盡管風(fēng)電總裝機(jī)比例較高，但全部是分散式并網(wǎng)。當(dāng)風(fēng)電規(guī)模較小時(shí)，風(fēng)電機(jī)組性能的缺陷不足以構(gòu)成對(duì)電網(wǎng)的嚴(yán)重威脅，但當(dāng)風(fēng)電規(guī)模越來越大，接入電壓等級(jí)越來越高，積沙成堆的效應(yīng)就開始顯現(xiàn)。

美國(guó)近年來開始集中大規(guī)模開發(fā)風(fēng)電，預(yù)計(jì)2030年將實(shí)現(xiàn)20%的電力由風(fēng)電供應(yīng)，但美國(guó)具有堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，且風(fēng)電機(jī)組性能優(yōu)良。據(jù)美國(guó)通用公司介紹，他們的風(fēng)電機(jī)組不僅具有零電壓穿越能力，而且還有一定容量的調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)壓能力。

“但我國(guó)的風(fēng)機(jī)在裝機(jī)容量連續(xù)5年翻番的匆忙之間，風(fēng)機(jī)制造商，尚來不及創(chuàng)新風(fēng)機(jī)的性能，調(diào)峰的難題都留給了電網(wǎng)。”甘肅省電力公司風(fēng)電中心主任汪寧勃說。

為了降低風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊，在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下進(jìn)一步提升電網(wǎng)輸送能力，國(guó)家電網(wǎng)所屬甘肅省電力公司和中國(guó)電科院共同研發(fā)的國(guó)內(nèi)首個(gè)大型集群風(fēng)電智能控制系統(tǒng)在甘肅投入運(yùn)行。

目前，酒泉地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)平均出力增幅可達(dá)14%。該系統(tǒng)投運(yùn)后，甘肅電網(wǎng)已創(chuàng)出日風(fēng)電出力567兆瓦、日發(fā)電量1072萬千瓦時(shí)的歷史最高記錄。

千萬千瓦風(fēng)電基地面臨調(diào)峰壓力

千萬千瓦風(fēng)電基地，同時(shí)還面臨調(diào)峰壓力。

來自甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心的報(bào)告顯示，風(fēng)電由于風(fēng)能的間歇性，決定了風(fēng)電出力的間斷性，在風(fēng)電出力間斷的情況下，必須要有相當(dāng)規(guī)模的水電、火電等常規(guī)發(fā)電廠參與電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)壓，才能保持電網(wǎng)連續(xù)供電。

顯然，依靠甘肅現(xiàn)有的水火電機(jī)組進(jìn)行調(diào)峰是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，千萬千瓦風(fēng)電必須在西北五省區(qū)乃至更大范圍進(jìn)行消納。[page]與歐美國(guó)家相比，我國(guó)風(fēng)能資源的特點(diǎn)是分布相當(dāng)集中，且大都處于較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)。因此，加強(qiáng)區(qū)域互聯(lián)，擴(kuò)大消納范圍，將是我國(guó)促進(jìn)風(fēng)電等清潔能源規(guī)模化發(fā)展的重要途徑。

河西750千伏輸變電工程在甘肅開建

所幸，河西750千伏輸變電工程在甘肅開始建設(shè)，國(guó)家發(fā)改委近日核準(zhǔn)批復(fù)了這項(xiàng)工程。這是目前西北地區(qū)輸送距離最長(zhǎng)的高電壓等級(jí)的輸變電工程。

據(jù)酒泉超高壓輸變電公司副總經(jīng)理趙學(xué)文介紹，河西750千伏輸變電工程及配套送出330千伏輸變電工程，是我國(guó)第一個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地的關(guān)鍵性配套工程，可一定程度上緩解我國(guó)第一個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地電力輸送問題。

河西750千伏輸變電工程起于甘肅永登縣，經(jīng)武威、金昌、張掖、酒泉、嘉峪關(guān)，止于瓜州縣，并向西進(jìn)一步延伸至新疆哈密地區(qū)，實(shí)現(xiàn)新疆同西北電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，可形成甘肅河西風(fēng)電與新疆哈密火電優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、打捆外送的能源格局，有利于“西電東送”和西部能源的綜合開發(fā)。

預(yù)計(jì)，河西750千伏輸變電工程今年下半年將建成投運(yùn)。

但多位業(yè)內(nèi)專家表示：“即使在750千伏輸變電工程投運(yùn)后，也仍然無法從根本上解決甘肅如此大規(guī)模的風(fēng)電上網(wǎng)的難題，因?yàn)槲鞅钡貐^(qū)對(duì)電力的消納能力有限。”

西北新能源需要特高壓電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍消納

據(jù)介紹，目前我國(guó)東北地區(qū)2009年底風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到627萬千瓦，甘肅酒泉千萬千瓦風(fēng)電基地一期工程已經(jīng)核準(zhǔn)建設(shè)，預(yù)計(jì)2010年底將達(dá)到516萬千瓦，均已超出本地區(qū)風(fēng)電消納能力。我國(guó)風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展，必須突破區(qū)域范圍，將“三北”地區(qū)的風(fēng)電輸送到華北、華中、華東負(fù)荷中心，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電在全國(guó)范圍消納。

來自丹麥的經(jīng)驗(yàn)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)，丹麥2008年底擁有風(fēng)電裝機(jī)316萬千瓦，占本國(guó)裝機(jī)總量的22 .8%，但其與北歐電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)交換能力超過了400萬千瓦。丹麥風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展是依托北歐電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。通過加強(qiáng)跨區(qū)互聯(lián)，可以有效擴(kuò)大風(fēng)電的消納范圍，從而大大提高局部系統(tǒng)的清潔能源開發(fā)規(guī)模。

研究數(shù)據(jù)表明，到2020年，如果僅考慮各自省內(nèi)的風(fēng)電消納能力，我國(guó)可開發(fā)的風(fēng)電規(guī)模只有約5200萬千瓦；若通過跨區(qū)跨省的特高壓電網(wǎng)互聯(lián)，全國(guó)風(fēng)電開發(fā)規(guī)模可增加近一倍，超過1億千瓦。

業(yè)內(nèi)專家同時(shí)指出，加緊建設(shè)西北電網(wǎng)連通華北、華中、華東地區(qū)的特高壓電網(wǎng)，加強(qiáng)智能化電網(wǎng)建設(shè)則是解決西北風(fēng)電集中外送問題的關(guān)鍵。

按照國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)劃，在西北建設(shè)以750千伏電網(wǎng)為骨干的送端電網(wǎng)，將風(fēng)、光電和火電打捆匹配，通過特高壓電網(wǎng)送往負(fù)荷中心。

不僅在西北，在全國(guó)范圍內(nèi)，國(guó)家電網(wǎng)勾勒了的目標(biāo)包括，到2020年，基本建成以特高壓電網(wǎng)為骨干的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，形成以華北、華東、華中特高壓同步電網(wǎng)為接受端，東北、西北電網(wǎng)為輸送端，連接全國(guó)各大煤電、水電、核電和可再生能源發(fā)電基地的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

目前，特高壓電網(wǎng)的相關(guān)規(guī)劃尚待主管部門審批。