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由《重点区域风电消纳监管报告》引发的风电行业全景思考

2012-06-26贾常艳

电器工业 2012年9期
关键词:风电场风电风机

文/本刊记者 贾常艳/

2012年7月,电监会发布《重点区域风电消纳监管报告》(2012年第10号),对“三北”地区(东北、华北、西北地区)风电建设及并网消纳情况进行了详细披露。“三北”地区是我国风电发展的主要地区。《报告》显示,截至2011年底,全国并网风电4505万千瓦,其中“三北”地区并网风电3952万千瓦,占比达到87.7%。2011年,全国风电发电量为731.74亿千瓦时,其中“三北”地区风电发电量为635.37亿千瓦时,占比为86.8%。2011年,“三北”地区风电场平均利用小时数为1907小时,同比降低266小时;弃风电量达123亿千瓦时,弃风率约16%,弃风电量对应电费损失约66亿元。

《报告》中指出了风电发展存在的问题:风电规划与电网规划不协调加剧了部分地区风电消纳受限;风电建设速度与电网建设速度不同步加剧了部分地区运行受阻现象;风电本地消纳市场空间有限,部分地区输送通道能力不足,既不能就地消纳,也不能及时送出;系统调峰问题较为突出;促进风电消纳的市场和各类电源协调运行机制尚不健全。

1)风电规划与电网规划不协调

河北地区由于风电建设投资方和地方政府对风电发展比较积极,目前已投产、核准和取得路条文件的风电装机容量已达到1490万千瓦,远远超过原《河北省风电发展规划》中2015年达到1013万千瓦装机容量的目标,特别是承德丰宁地区原《规划》仅60万千瓦,但已开展及拟开展前期工作的风电场已近200万千瓦,原有输电规划将远远不能满足目前风电发展需求。

陕西地区规划在2012年风电装机达到101万千瓦,2015年达到180万千瓦,2020年达到360万千瓦。在规划外,陕西地区计划在宝鸡秦岭和安康市分别建设15万千瓦的风电场。陕西省电网公司认为,规划风电规模大,电网难以消纳。

2)风电建设速度与电网建设速度不同步

蒙东开鲁风电基地规划容量240 万千瓦,发电项目提前开工建设并投产,部分项目已按最终规模全部建成,而开鲁500千伏风电汇集站尚在开展前期工作,为保障开鲁风电基地风电接入,只能采用过渡方案,将风电分别接入开鲁220千伏变电站和科尔沁500千伏变电站,在这种方式下,风电消纳受到限制。

宁夏地区大部分风电项目在电网接入条件尚未落实的情况下就开工建设。2011年底,宁夏风电并网容量142万千瓦,核准在建容量434万千瓦,其中只有153万千瓦项目落实了电网接入条件,仅占全部项目的三分之一。

新疆自治区发改委在2011年底到2012年初,先后核准了43个4.95万千瓦风电项目,加上目前国家发改委即将核准的哈密东南部风电项目,预计到2013年底风电总装机容量将达到648万千瓦。如果这些项目全部投产,“疆电外送”通道届时尚未建成,将出现新疆电力过剩突出现象,弃风情况将不可避免。

3)风电本地消纳市场空间有限

东北电网近两年用电量同比增长仅维持在10%左右,市场需求增速放缓,同时由于火电机组的大量投产,供大于求形势较为突出。2011年呼盟煤电基地项目和白音华电厂共计8台60万千瓦机组全部投产(发电量在辽宁消纳),2012年红沿河核电站第一台百万千瓦级核电机组也将投运,吉林、黑龙江送辽宁电量将会大幅减少,使东北电网“北电南送”的格局发生重大改变。目前风电消纳原则是本省消纳,吉林省电力公司2015年最大只能消纳约658万千瓦的风电,但该省制定的2015年风电发展目标超过1400万千瓦。本省发电量自身难以消纳,外送电量难度又在逐年增加,风电的消纳问题已成为制约吉林风电发展的瓶颈。

4)部分地区输送通道能力不足

吉林电网,2011年松白电网送出阻塞较为严重,省网北部最大输送能力300万千瓦,南部最大输送能力350 万千瓦,2011年因电网输送能力不足造成的受限电量达2.06亿千瓦时,占全省风电限电量的38.3%。2012年松白地区电源装机容量将达到515万千瓦(火电240万千瓦,风电275万千瓦),地区最大负荷约90万千瓦,地区外送能力仅180万千瓦,仍然不能满足火电、风电送出需求。

蒙东赤峰、通辽地区,2011年风电输送通道受阻较为严重。2012年,蒙东赤峰地区预计电源总装机760 万千瓦,其中风电装机234万千瓦,当地最大负荷为156万千瓦,外送能力仅270万千瓦。不仅局部220千伏网架输送能力不足,而且外送通道不能满足风电满发需求。2012年,蒙东通辽地区将有102万千瓦风电投产,但该地区外送通道没有变化,阻塞问题将更加突出。

甘肃酒泉风电基地,从2009年一期投产开始,当地电网就出现了不同程度的限出力情况。虽然目前已配套建设了330千伏玉门变、瓜州变等变电站,安装了稳控装置及风电功率自动控制系统,2010年10月份投产了750千伏河西双回线,在一定程度上缓解了风电输出困难,但是风电送出仍然受通道能力制约。750千伏断面甘肃省最大输送能力为340万千瓦,而酒泉地区风电装机容量近520万千瓦,同时酒泉风电、疆电以及河西常规电源共享750千伏联网输电通道,风电送出通道容量远远不能满足风电大规模并网需求;同时受稳定限额、线路检修等因素影响,风电送出网络阻塞问题将在一定时期内继续存在。

张家口地区,2011年风电的输出能力最大为210万千瓦左右,考虑风电场部分弃风,最大同时出力按70%考虑,张北地区现有电网只能解决300万千瓦风电送出问题。由于张北地区的两个变电站— —沽源和万全均为蒙西“西电东送”通道上的变电站,承担着将蒙西电力输送到京津冀鲁等地区的任务,如大量接入张家口地区的风电容量,势必会减少蒙西电力的输送,同时受到系统调峰能力的约束,后续投产的风电将难以在京津唐电网消纳。

5)系统调峰能力不足

东北电网受用电结构的影响,负荷特性较差,尤其是冬季最小负荷率偏低,峰谷差较大,调峰电源所占的比重过低。2011年东北电网的最大峰谷差达到1184.06万千瓦,抽水蓄能电站容量30万千瓦,仅占总装机容量的0.3%,同时,水电受库容的限制,调峰能力也只有270万千瓦。火电调峰机组中,热电机组多以30万千瓦容量为主,在冬季实行“以热定电”,致使东北电网调峰能力明显不足。

蒙西电源结构以火电为主,火电约占总装机的75.7%,火电装机中的57.4%为供热机组。2012年一季度,蒙西供热机组(1640万千瓦)全部并网,非供热机组开机容量860万,全网调峰能力下降约250万千瓦千瓦,加上网内自备电厂不参与调峰等原因,全网高峰时段接纳风电能力200万千瓦,部分时期后半夜低谷风电接纳电力不足30万千瓦。

针对风电消纳问题,《报告》中提出六点监管意见:进一步加强风电电源、电网统一规划;加快风电项目、输电工程的配套核准、建设;进一步加强和优化风力发电调度工作;建立灵活的市场机制,协调风电与传统能源矛盾;多措并举,发展负荷,改善系统负荷特性;进一步完善价格财税政策,健全风电发电激励机制。

风电建设及并网消纳的问题在整个风电行业属于“顽症”,消除“顽症”务必按照电监会的六点意见去做。除此之外,中国电器工业协会风力发电电器设备分会还指出了目前我国风电行业面临的一些问题,并360°全景剖析我国风电行业的发展。

一是缺乏国内风机设计及检测标准,风电发电效率低下。我国风电发电效率远远低于国际平均水平。数据显示,我国风电机组的平均利用率在20%左右,而国际平均水平在25%至30%之间。其重要原因是我国风电设备特别是风机的质量不稳定,同时,由于我国设计风机多是按照欧洲标准来设计的,有时难以适应国内的特殊环境。

二是缺乏完善的定价税收政策,制约了产业发展积极性。尽管目前国家扶持可再生能源的三类政策已经出台试行,但具体到风力发电,仍没有制定相对应的税种。风力发电只用大自然赐予的风能,没有燃料和其它原材料进项税抵扣,而税务部门比照火电按17%的税率征收风电增值税,在事实上增加了风电成本,不仅没有扶持和鼓励风力发电,反而在一定程度上制约了风电的发展。

三是缺乏产业发展长远规划。我国风电产业市场无序竞争和盲目发展状况严重,产业布局、技术创新及设备制造都缺乏统一规划安排。目前国内陆上风力资源非常丰富的地区基本上都已经建设了风电场,而海上风电场和陆上低风速风电场由于技术条件的限制,现阶段还未迎来大规模开发期。由于风电场设计、建设、运行和调度管理薄弱,缺少国家研发机构、公共测试平台以及标准、检测、认证体系和对国内产业的保护政策。

四是缺乏建立我国风电产业技术创新体系。技术创新体系的建立是创新型企业发展的基础,创新型企业必须拥有自主知识产权。自主知识品牌的创建和持续创新能力的增强,除了主要依靠企业的自身努力外,还需要国家政府主管部门以及行业协会给予重点的扶持和引导。

五是缺乏风电人才的系统性培养。随着我国风电产业的不断发展,更加突出我国风电领域中对技术人才、管理人才、设备制造和风电场运维高技能人才短缺的矛盾。

六是缺乏对风电核心技术的完全掌控。目前我国部分企业没有掌握风电核心技术,虽然大多数风机零部件基本实现了国产化,但这并不等于风电设备整机企业具有了核心技术能力,在风机整机的研发和设计上,我国大多数厂家并没有掌握关键的核心技术,因为核心技术的缺失,关键零部件技术大多掌握在国内外其他企业的手中,没有关键零部件的定价权和掌控权,很多企业还要交纳不菲的许可证使用费,且被国外出让方限定了狭小的销售范围,无法走向国际市场,无法自主改善产品质量和升级换代,供货时间和周期也无法保障。

七是缺乏过硬的产品质量以及有效的质量管理体系。目前我国风电装备制造业的产品质量不过硬,许多风电设备不注重质量或者不能控制质量,已经付出惨痛的代价;再加上售后服务跟不上,安装在风场的风机频频出现故障,不但发电效率受到影响,还会给电网造成危害。

解决这些问题,对风电建设及并网消纳乃至整个行业都将是有益的。因此风力发电电器设备分会建议:一是加快建设我国风电公共技术服务平台。主要包括风电产业的技术标准、技术信息、技术数据、设备仪器、技术咨询和技术培训及成立风能研发中心、检测中心、认证中心、信息中心和培训中心。通过建立完善的风机标准、检测、认证体系,使得所有风机必须通过我国认证机构的认证和检测才能进入市场销售,这样既保证了风机质量,又能够促进风机技术积累。二是制定我国风能发展技术路线图。制定风能发展技术路线图是世界上风能发展先进国家的一个成功经验,在我国风电产业发展中也应该根据世界风能技术发展趋势和我国基本国情,制定我国发展风电的技术路线图。其中应该包含我国风能技术发展方向、技术发展目标、技术发展途径以及相应的保障措施。另外,针对风能技术进步和产业发展的需要,在技术发展路线图中还应对我国风电产业的关键科学问题和关键技术问题进行剖析,为我国科学制定风电发展规划和项目提供科学依据。三是尽快建立起风电场建设技术评估、系统调配、安全运维、规范管理的相关标准与操作规范。四是帮助企业加快对风电核心技术的完全掌控。要让实力较强的企业在风机整机的研发、设计和制造上,在关键零部件核心技术的掌控上取得国际领先。只有我们完全掌控风电的核心技术,才能取得关键零部件的定价权和掌控权,才能走向国际市场。四是加快风电领域各项标准的制修订工作,争取在行业内以标准及行业规范指导风电产业持续健康平稳发展。五是帮助企业尽快建立系统的运维管理以及采用远距离、全方位、全要素的运行监测系统。解决目前风场运行维护存在一定问题,特别是在质保期,维护范围以及备品备件的提供上,应降低企业成本和维护工作量,使企业健康发展。

中国电器工业协会风力发电电器设备分会副秘书长张伟年表示,目前分会继续坚持走出去与请进来的方式进行行业内的产业调研,稳固建立和发挥企业与主管部门的桥梁和纽带作用,同时分会加快在手行业标准的制修订工作、组织开展风电职业标准制修订工作及风电电器检测中心站的申报工作。此外分会向能源局申请了风电设备供货范围等六项标准制修订的课题研究并即将启动。

面对我国风电行业的现实情况,分会要在行业内利用和发挥整体资源优势,通过科技创新,加快转型升级,促进结构调整,更好地推进风电行业全面落实“十二五”发展规划,实现由大变强的目标。结合分会工作特点,要在贯彻落实主攻高端战略的方向和推进转型升级的主要措施中更好的发挥作用。要通过我们坚持不懈的努力,找准切入点,最大限度发挥分会在行业内的作用,全心全意为企业做好服务,做好政府主管部门的得力助手。以求真、务实的工作作风,扎实有效的工作成果全力推进风电行业由大变强。

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