大規模開發、遠距離輸送。甘肅是我國新能源發展的一個典型樣本,區別于歐美分散、就地消納的發展模式。甘肅新能源不僅在裝機容量上令人矚目,在技術突破和市場機制探索方面也走出一條前無古人的創新之路。
裝機:省級電網排名第一
張建勇應該是甘肅風電行業資歷最深的從業者,1997年6月,甘肅首座風電場剛投產時,他就在那里上班了。
18年過去了,甘肅第一批安裝的4臺風電機組依然運轉良好。
與張建勇“夢開始”的時間差不多,1997年國內風電產業也剛剛起步,19座風電場裝機14.6萬千瓦,進口機組占大部分。
18年之后,張建勇已經成為一家風電場的廠長。他所在的甘肅潔源風電有限公司已從最初的7人發展到現在的250人,裝機容量也相應從1200千瓦增長到108萬千瓦,發展速度和規模無比驚人。
我國風能資源豐富,主要集中在西北、東北、東部沿海地區。甘肅風力資源理論儲量為2.37億千瓦,可開發容量在4000萬千瓦以上,酒泉地區的瓜州縣享有“世界風庫”的別稱。2007年,甘肅省委、省政府明確了建設河西走廊風電基地、再造西部“陸上三峽”的戰略構想。
2009年8月8日,酒泉千萬千瓦級風電基地一期工程破土動工,越來越多的人將“陸上三峽”與這塊熱土聯系起來。
相比風電快速發展,光伏裝機更是狂飆突進,2009年12月30日,由國家能源局實施特許權招標的國投敦煌光伏電站投產,裝機容量為1萬千瓦,就已經是當時國內最大的光伏電站。
僅僅過了3年,省內最大的光伏電站頭銜悄然易主———甘肅金泰光伏電站裝機規模如今是全行業的翹楚。
受益于國家多項新能源扶持政策,也得益于甘肅河西地區廣袤的碎石戈壁和充足的風光資源,一大批清潔能源項目和金泰一樣,如雨后春筍般在河西走廊生根發芽。2014年底,甘肅風電裝機達到1007萬千瓦,在全國排名第二,光伏裝機517萬千瓦,全國排名第一。
如果按照省級電網并入的新能源裝機統計,甘肅新能源裝機總量在全國排名第一。古老絲綢之路上的駝鈴早已被塵埃淹沒,這片風掠黃沙、紫外線泛濫的土地已成為各路資金追逐的熱土。
技術:從追趕到領先
2011年2月24日,甘肅中電酒泉風力發電有限公司橋西第一風電場,因一個開關間隔出現電纜頭故障,導致絕緣被擊穿。但就是這個小小的電纜頭,推倒了多米諾陣列的第一塊骨牌,脆弱的風電場頃刻間一個接一個倒了下去。
這樣的場景在2011年初連續發生,原國家電監會對此嚴加整頓。
為什么當時的國家電監會如此高度重視風機脫網問題,大規模風機脫網又會造成什么嚴重后果呢?據了解,大規模風機脫網會引起電網電壓波動,有可能導致電網癱瘓,造成大停電。發生在2003年8月14日的美加大停電和2012年8月1日的印度大停電,均造成了嚴重后果:交通癱瘓、通信癱瘓、上下水癱瘓,人類文明失去動力支撐而陷入混亂。
酒泉大規模風機脫網事故讓人把目光投向風電技術強國丹麥,尋求防范之道。
世界上最早利用風電的丹麥,2007年風電所占比重已經達到21.22%,在其發展風電的一百多年里,并沒有出現類似國內的風機大規模脫網事件。
華中科技大學教授、從事973計劃大規模風力發電并網基礎科學問題研究的首席科學家袁小明指出:歐美風電機組是分散接入電網的,發電量就地消納,與我國遠離負荷中心、大容量集中連片的新能源布局恰恰相反。這兩個特點與我國的資源條件是有關系的。所以我國面臨的技術挑戰要比歐洲更加嚴峻。
針對風電的波動性和隨機性特點,甘肅電網近年來開發了大規模集群風電控制系統,實現了對風電的閉環控制、實時智能調度及風火協調機制。甘肅省調端陸續建設了“風電有功智能控制系統”、“風電實時監測與超短期功率預測系統”、和“風電場發電計劃申報考核系統”,豐富了風電場運行監測和控制手段,提高了電網和風電場的安全運行水平。
由甘肅電力承擔的國家“863”項目《風電場光伏電站集群控制系統研究與示范》和《電網友好型新能源發電關鍵技術研究與示范》,在各科研單位的配合下,完成相關技術攻關,目前已進入驗收階段。
從2011年大規模風電場低電壓穿越能力改造,到兩項“863”技術攻關,國內新能源產業不僅在單機制造方面向國際水平看齊,而且在大規模新能源運行管理方面超越了歐美。
市場:西北風吹藍東部天
甘肅的風電、光伏等新能源面臨著供電能力過剩與用電能力不足這一對矛盾,在新能源集中的河西地區,這一矛盾尤為突出。
截至2014年底,河西五市新能源裝機達1426萬千瓦,火電和小水電裝機為598.8萬千瓦,當地負荷約為400萬千瓦,電力裝機容量富余,本地無力消納,在目前的電力市場環境下,只能實施電力外送。
建設電力大通道,把清潔能源送出去是甘肅地方政府和甘肅電力的共同愿望。
2011年11月3日,西北聯網一通道———河西750千伏聯網工程與酒泉千萬千瓦級風電基地一期工程同日竣工。
河西“750工程”承擔兩個使命,一是新疆與西北聯網,二是酒泉風電送出。
西北聯網一通道建成之后,國家電網又建設了新疆至西北主網750千伏第二通道,酒泉四回750千伏線路最大輸電能力提高到750萬千瓦,緩解甘肅新能源出力受限局面;為確保酒泉二期800萬千瓦風電送出與消納,酒泉—湖南±800千伏特高壓直流輸電工程完成前期工作,等待核準。
遠期的電網建設對新能源的拉動效果令人期待,目前,甘肅新能源電力外送規模不斷刷新紀錄。2015年底,甘肅跨省外送電量155億千瓦時。155億千瓦時的清潔能源進入三華地區,相當于當地火電機組少燒511.5萬噸標準煤,這對于霧霾深重的東部沿海來說,是樂見的結果。
在省內,甘肅省政府及各級部門與甘肅電力多方嘗試,提高新能源消納能力。2014年,甘肅累計實施電能替代項目4431個,替代電量15.27億千瓦時,減少二氧化碳排放130多萬噸。2015年,甘肅電力組織發電企業和電力用戶直接交易,全年申請交易電量41.732億千瓦時,提升了新能源消納能力。
責任編輯: 李穎