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三华电网探索提高风电消纳水平-【新闻】

发布时间:2021-05-28 20:00:12 阅读: 来源:螺栓厂家

“三华”电网探索提高风电消纳水平

大力发展风电等可再生能源是国家的重大战略决策,也是我国经济社会可持续发展的客观要求。近年来,国家电网公司在政府相关部门的领导下,凝心聚力、开拓进取,通过提高电网输送能力、保障电网安全稳定运行、强化并网管理、优化调度运行管理和深挖常规电源调峰能力等举措,全力促进风电消纳,风电发电量持续快速增长。

一、国家电网公司经营区内风电并网与消纳基本情况

截至2011年底,国家电网公司经营区(含蒙西)风电并网装机4394万千瓦,比2006年增长了22.1倍,年均增长87.4%。今年前7个月,国网累计新增风电并网容量679万千瓦,总容量达到5073万千瓦,同比增长30.9%。在省级电网中,风电并网容量超过百万千瓦的省级电网有13个,超过400万千瓦的有5个,装机占比超过10%的电网有8个,9个省级电网风电成为第二大电源。目前世界上风电装机超过400万千瓦的国家只有10个。国家电网已经成为全球风电接入规模最大、增长速度最快的电网。

总体看,国家电网公司经营区风电利用保持了较高水平。2006年,风电年发电量为24亿千瓦时,2011年达到706亿千瓦时,增长了28.2倍,年均增长96%,高于同期并网容量的增长速度。2006年~2011年,公司经营区风电利用小时基本在2000小时左右,与欧美等国大体相当。2012年,我国用电增长趋缓,国家电网范围内调度发受电量2.03万亿千瓦时,同比增长4.33%,回落9.08个百分点。

在这样严峻的形势下,2012年前7个月,国网范围内风电发电量518亿千瓦时,同比增长21.6%,约占总发电量的2.4%。

分省看,部分地区运行指标与欧洲风电大国相当。蒙东、蒙西、甘肃和吉林风电装机占系统总装机比重分别达到28%、22%、20%和13%;蒙东、蒙西、甘肃和吉林风电瞬时出力占用电负荷比例最大分别达到106%、33%、31%和31%;蒙东、蒙西、甘肃和吉林风电日发电量占全社会用电量比例最大分别达到72%、28%、26%和21%;蒙东、蒙西、甘肃风电年发电量占用电量比例分别达到27%、9%、8%;甘肃、蒙东风电发电量占比是装机占比的50%左右。上述指标都与西班牙、德国和丹麦相当。

二、国家电网公司促进风电消纳所做的主要工作

(一)将风电纳入电力平衡统一考虑,优先安排风电电力系统是一个动态实时平衡系统,发电、输电、用电必须时刻平衡。在以前没有风电时,调度根据负荷预测制定发电计划。目前风电已经成为一种主要电源形势下,风电的波动对电力平衡带来很大影响。针对此问题,国家电网公司在20个网省调度机构建立了风电功率预测系统,预测准确率达到85%,处于国际先进水平。

日常工作中,坚持每天以风电为中心,统筹安排火电、水电机组配合运行,最大限度提高风电消纳空间,使风电充分发挥替代火电机组提供电能的作用,促进风能资源优先利用。

(二)实时监视风电运行情况,优先消纳风电虽然风电功率预测取得了较大成绩,但与负荷预测相比还有较大差距,实时运行和日前预测有较大差异。为此,国家电网公司建立了国调、网调、省调一体化的风电运行实时调度监测网络,根据风电场实时运行情况调整发电计划,优先消纳风电。针对调峰困难,建设了供热机组热负荷在线监测系统,实时监测供热机组调峰能力,实时量化风电消纳空间。

(三)跨省区互济,促进风电消纳风电运行的实践表明,风电出力的时空分布不均衡,不同地区风电场同时来风的概率较小,这为我们发挥大电网优势,从更加宏观的视野看待和解决风电消纳问题提供了基础。各级调度协同配合,努力挖掘现有跨省跨区联络线的输电能力,通过优化一个省、乃至多个省的运行方式,将在一个地区、一个省消纳困难的风能资源跨省跨区消纳,全力提高风电消纳水平。2011年京津唐电网、辽宁电网充分发挥联络线作用,积极帮助蒙西、蒙东、吉林、黑龙江等地区消纳富余风电32亿千瓦时。2012年5月14日和4月26日蒙东、蒙西电网大比例消纳风电的事实也再一次证明,大风电必须依靠大电网,大风电必须融入大电网。

(四)装设安控系统,提高局部电网送出能力我国风电主要分布在“三北”偏远地区,处于电网末梢,当地基本没有负荷,需要远距离外送。经过5年的快速发展,部分风电较为集中的地区电网现有风电送出通道输电潜力已用尽,即使采取相应技术措施提高输电能力,风电弃风仍不可避免。张家口、酒泉、蒙东、白城等风电基地都存在这样的问题。

针对部分地区风电送出困难,国家电网公司通过在“三北”地区配置53套安控系统,努力消除输电瓶颈,全力提高风电输送通道送电能力,东北、西北电网建设了风电功率自动控制系统,每5分钟动态调整风电计划,最大限度利用了送出通道的输电能力,提高风电消纳水平。

(五)加强风电运行管理,共同提高风电利用水平针对风电大规模脱网故障频发,国家电网公司制定了《风电并网运行反事故措施要点》,内容涵盖发电机组、风电场、二次系统和运行管理四个方面15项具体内容,并督促风电场制定了整改计划,抓紧整改。在风电场整改方面,督导公司经营区域内570座风电场共36022台风电机组进行以低电压穿越为主的并网安全整改。公司累计组织技术小分队300余批次、技术人员1000余人次为发电企业的全面整改提供技术支持,很多同志常年工作在戈壁荒滩。目前,整改完成进度已达80%,极大地夯实了风电场的安全运行基础。在风电检测方面,开展了大量检测工作,帮助风电制造企业系统地梳理风机电机、控制系统等核心技术环节中存在的问题和缺陷,协助风机制造企业升级完善。截至目前,累计完成了74个机型低电压穿越型式试验和80座风电场抽检。按照国家能源局要求,今后按型号检测,不再逐个风电场抽检。二次系统和运行管理整改进度超过80%,风电场整改进度稍慢,只完成60%。在提高风电场运行水平方面,编制风电并网服务指南,开展风电场运行人员岗前培训,累计举办600余次培训班,培训风电场运行管理人员近1万人次。累计召开20余次网厂协调会,听取并采纳200余条意见。通过努力,我国风力发电装备制造水平和风电场安全运行水平有了明显的提升,2012年1~7月,公司经营范围内较大规模脱网事件共发生2次,较上年同比降低4次。在行业协调方面,组织召开了风电调度运行座谈会,与各发电企业充分沟通,共同商讨促进风电消纳的解决方案。

总体看来,我们实现了风电的可观、可测,用5年的时间走过了国外十几年走过的路,形成了风电和电网之间良性互动、共同发展的良好局面。

三、发展前景和努力方向

虽然我国风电发展取得了举世瞩目的成绩,但是也存在一些问题,主要有部分地区配套接网工程与风电建设不协调引起送出受限,部分电网调峰能力不足引起低谷弃风等。面对这些问题,各级调度付出了艰苦的努力,也承担了巨大的压力。但我们完全相信,这些问题将逐步得到解决。

按照国家规划,2015年我国风电装机将达到1.5亿千瓦,2020年将达到2亿千瓦,风电消纳将是一个长期存在的问题。

八大千万千瓦风电基地的风电将在以特高压电网为骨干网架的“三华”电网范围内消纳。运行这样一个包含多个千万千瓦风电基地的巨型特高压交直流电网没有现成经验可以遵循,需要经过长期的、持续的自主创新,不断完善政策法规体系、技术标准体系和运行管理机制,探索新的运行控制技术,实现全国范围内的风水互济,南北互供,最终实现风电充分消纳。

下一步,我们将认真贯彻落实国家能源战略和“十二五”规划纲要精神,抓住风电等新能源加快发展的历史性机遇,转变电网发展方式,加强坚强智能电网建设,为促进风电健康有序发展,实现能源电力发展方式转变,做出新的、更大的贡献。

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