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甘肃酒泉风电产业发展存在问题和应对

2020-10-10李琳王东

中国经贸导刊 2020年23期
关键词:调峰酒泉风电场

李琳 王东

摘 要: 酒泉风电产业的发展经历了“大建大弃”的过程,究其原因,主要是用电需求增长放缓、调峰能力有限和外送通道不畅等造成风电的消纳不足。因此,需要通过重塑风电产业链、建立多模式电力交易、加快直流通道近区风电适应性改造、开展风电场频率响应改造、加强发电集团区域化协作来促进酒泉风电产业进一步发展。

关键词: 酒泉 风电产业弃风限电

风能是一种清洁无公害且蕴量巨大的可再生能源,由于其具有环保的特性日益受到全球各国的重视并得到广泛应用。我国的风能资源也非常丰富,主要分布于西北地区、东北地区和东部沿海地区,据估算可开发利用的风能储量达到了十亿千瓦。其中,作为全国风能资源比较丰富的省份——甘肃省,风能储量达到了两亿多千瓦,排在全国第五位。这其中大部分风能资源集中在酒泉,目前酒泉地区的风能已具备开发条件的达到8000万千瓦以上,是全国可开发量的七分之一。

一、酒泉风电产业的发展情况

1996年,酒泉玉门市建成了甘肃省第一个示范性试验风场,自此十年间,风力发电建设逐步铺开,实践证明了风能资源储量丰富的酒泉是开发利用风电产业的理想地区。基于此,甘肃省委、省政府在2006年经过调研和专家论证后,提出了打造河西风电走廊、再造西部陆上三峡的战略构想,计划分三个阶段来实现3000万千瓦装机容量的长远目标:第一阶段,到2015年,装机容量要达到1000万千瓦;第二步,到2020年,装机容量要达到2000万千瓦;第三步,2020年后装机容量要逐步达到3000万千瓦以上目标。2008年国家批复了甘肃酒泉千万千瓦级风电基地相关建设方案,方案中规划到2015年风电装机规模达到1200万千瓦以上。2009年,全國首座千万千瓦级风电基地一期建设工程在酒泉正式开工奠基,这标志着我国正式步入了建设河西风电走廊工程阶段。

从那时起,众多大型企业集团,包括国能投集团、中国华能集团等纷至沓来,酒泉风电产业建设蓬勃发展。2015年,酒泉风电装机容量达到了915万千瓦,但是其后一直到2019年却一直停留于此,迟迟未达到“千万千瓦级”。究其原因,主要是由于酒泉风电产业发展过程中存在着调峰电源能力不足,当地及全国整体用电需求增长放慢、外送电网通道不畅,并由此导致酒泉地区风电限电严重,弃风问题突出。2016年,当地弃风限电率甚至超过了50%,风机空转、限电以及上网难的现象司空见惯。因此,酒泉风电基地乃至整个甘肃省从2015年起连续被国家能源局列入了“红色预警”区域,从2016年开始包括在2015年已获国家批准建设的酒泉风电基地二期后续500万千瓦项目的所有风电相关建设项目都被叫停,截至2019年仍未开工。至今,酒泉风电装机容量还停留在915万千瓦,远未完成“2015年风电装机将达到1200万千瓦以上”的规划目标。而随着风电建设的停滞,产业链上游的多家配套装备制造企业也相继停产,甚至出走它处,行业整体陷入亏损状态。

面对日趋严重的弃风限电现象,国家能源局采取措施要求确保风电等清洁能源全额收购和优先上网。随着近年来国家能源结构的调整,火电进行灵活性改造,腾出足够的空间来消纳风电;同时,区域内用电量需求的改善以及外送通道的启用也提高了对风电的消纳,酒泉地区的弃风限电率开始逐渐下降。截至2019年已降至10%以内,处于国家红色预警线20%的标准以下,中断的酒泉风电产业建设得以重启。2019年酒泉开始启动建设酒湖工程配套风电100万千瓦项目,计划今年年底前将建成并网发电,从而成为名副其实的千万千瓦级风电基地。

二、酒泉风电产业发展存在的问题

从2009年全国首座千万千瓦级风电基地开工建设,到2015年发展成为我国重要的新能源基地,再到因弃风限电问题严重被国家能源局列入红色预警区域而停止建设,酒泉风电产业的发展经历了“大建大弃”的过程。究其原因,主要是由于酒泉风电产业在发展过程中风电消纳不足,消纳不足已经成为制约酒泉风电产业发展的最直接因素。

(一)用电需求增长放缓

随着酒泉风电产业的发展,当地政府也考虑到风电的消纳问题,这些年也在努力引进高载能的企业落户当地。虽然工业用电量持续增长,但增速远低于风电装机量的增速。而从全国范围来看,由于我国经济发展进入转型期,经济结构调整、动能转换的长期性与艰巨性决定了新常态下经济增速从高速增长转变为中高速增长,由此也决定了用电需求难以回到高速增长通道,所以用电需求增长放缓成为制约风电消费的一个最主要因素。

(二)调峰能力有限

由于风的产生具有季节性和时段性,导致了风量的不稳定进而影响了风电的稳定性,同时用电量需求又是动态变化的,所以在并网时必须有其它发电形式——调峰电源进行补偿。但是酒泉市的调峰电源建设滞后,目前的调峰能力有限,所以造成了大部分风机限电严重、无法上网的问题,这已经成为风电并网最主要的矛盾。

(三)外送通道不畅

风电产业的快速发展带动了地方经济的发展,但是由于建设速度过快,出现了严重的弃风限电问题。由于酒泉地区高载能企业较少,自身消纳能力不足,风电只能靠外送。目前,电网送出通道主要承担着疆电外送的任务,酒泉风电外送不能靠挤占解决。因此,加快建设外送通道,积极争取扩大外送规模是解决风电消纳问题最核心的办法。

三、酒泉风电产业发展的相关建议

近几年,在认识到外送通道不畅这个制约因素后,甘肃省加快建设风电外送通道,目前已建成的有:新疆与西北联网两条750千伏通道,酒泉至湖南±800千伏特高压直流输电通道。自投运以来,电力外送能力已达900万千瓦。外送通道的建设为酒泉风电产业发展奠定了基础,市场化的电力交易也为酒泉风电产业发展带来了新的活力。除了建设外送通道,酒泉市也在积极拓展本地消纳市场,扩大本地的消纳能力。近几年,除了吸引高耗能主体的入驻培育高耗能产业的同时,还大力建设清洁能源供暖项目,推进清洁能源产业的发展。可以说,外送与内消并重为解决风电产业发展中存在的消纳问题做出了积极尝试。接下来,酒泉风电产业要想进一步发展,还必须在以下几个方面做出努力。

(一)重塑风电产业链

随着2009年酒泉风电基地一期工程建设开始,酒泉的风电装备制造产业迅速崛起,华锐、金风、东汽、京城控股、中材科技、中航惠腾等风电装备制造企业纷纷入驻酒泉经济技术开发区。到2013年,园内已达到年产600万千瓦风电设备的生产制造能力,成为国内产品型号最多、产业规模最大、产业聚集效应最佳的风电装备制造业基地。之后,随着2016年风电停止建设,行业整体亏损严重,大量配套装备制造企业也陆续外迁。直到今年4月,国家能源局才將甘肃风电投资由红色区域降为了橙色区域,酒泉风电基地得以重启,开始重启过去已批准的项目。随着酒泉风电基地二期工程建设的开始,对于风电装备制造企业的需求也将加大,这就需要重塑产业链,建成集风叶、风塔、变速箱、输配电、总装等工序于一园,研发、制造、服务于一体的产业集群,扩大集聚效应。

(二)建立多模式电力交易

面对弃风限电的问题,电量供应应打破过去的单一购买模式,为买卖双方提供更多的选择机会,让更多售电主体和用户直接参与电能买卖。一方面,要积极推进大用户直购电交易。2006年,国务院通过的《关于“十一五”深化电力体制改革的实施意见》中就强调了大用户直购电工作,这样也可以确定合理的输配电价,促进形成科学合理的电价机制。另一方面,要稳步推动增量配售电试点改革。从2016年开始,国家大力推动增量配售电业务改革试点。2019年,酒泉核技术产业园也成为甘肃省第四批增量配电业务改革试点园区,希望借此激发社会资本投资增量配售电项目的积极性,促进配电网建设发展,提高配电网运营效率。

(三)加快直流通道近区风电适应性改造

酒泉的风能资源较好,但由于远离负荷中心,输电线路长,而电网建设与电源建设不匹配,导致限电弃风较为严重。因此,加强电网建设,可进一步推动酒泉的风电产业发展。近日《中共中央国务院关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》中也提到“继续加大西电东送等跨省区重点输电通道建设,提升清洁电力输送能力”。

(四)开展风电场频率响应改造

由于风力发电本身的特点,风电存在着随机性和波动性,风电有功的变化会造成电网频率一定的波动,影响电网的安全稳定性。在此背景下,风电场功率控制系统升级快速频率响应功能就成为了风电场适应电网要求的必备条件。2016年国网甘肃电科院在酒泉一风电场成功开展了快速频率响应现场实测工作,为开展风电场频率响应改造提供了技术支持。近年来,各风电场也开始开展风电场频率响应改造。在解决调峰压力增大问题方面,需要引导企业积极参与电网调峰。一方面,政府需制定相关的政策和措施,并利用市场引导和鼓励火电企业自身开展灵活性改造,提高酒泉电网调峰能力,同时,需尽快启动相关直流配套火电机组建设,提升本市乃至本省的调峰能力;另一方面,不断进行技术创新,在风电装机密集地区大力推动光热发电和光热储能等示范项目建设,优化新能源发电占比,缓解调峰压力,支撑酒泉风电产业健康持续发展。

(五)加强发电集团区域化协作

互联网的应用以数据和信息共享为基础,通过将各种用户需求进行整合,可以降低交易成本,提高运行效率,扩大应用范围。当前,在互联网思维的指导下,对于发电企业,就应通过区域化协作加强集团间数据与信息的共享,建设区域内发电企业数据平台,方便企业之间开展置换电量,促进要素有序流动,提高企业的运行效率。

酒泉市的风电产业发展经历了“大建大弃”之后终于重获新生,迎来了新的发展契机。但在重新起步的同时还必须综合考虑各项条件,结合市内、省内以及省外市场的消纳能力,有序启动风电项目建设,避免一哄而上、盲目建设,再次引发弃风率飙升。

参考文献:

[1]景雯花,司马利奇酒泉新能源产业发展现状研究——以风电产业为例[J].发展,2017(3).

[2]李建春酒泉风电产业发展现状和对策研究[J].科技和产业,2010(2).

[3]席莆华“风电大基地”回头看[J].能源,2018(3).

[4]柳逸月中国能源系统转型及可再生能源消纳路径研究[D].兰州:兰州大学,2017

[5]仲丽萍西部地区新能源开发与利用研究——以甘肃酒泉风电产业为例[D].西安:西北大学,2011

[6]杨银涛甘肃省风电产业循环经济产业链培育研究[D].兰州:兰州大学,2011

(李琳,中共嘉峪关市委党校。王东,华能酒泉风电有限责任公司)

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