( 三) 風電并網、輸送和消納途徑
提高電力系統消納風電的能力,需要采取涵蓋技術、管理和政策層面的綜合解決策略,構建風電與電力系統協調發展的發展規劃、技術路線、標準規范體系,科學安排電網運行方式和調度計劃,實施靈活調度運行策略,制定完善電力市場機制和激勵政策,調動和整合更廣泛的系統資源,實現電力系統最大限度消納大規模風電。
在實施路徑方面,考慮到主要障礙和措施的可行性,近中期應致力于優化系統運行和消除體制機制性障礙,長遠期應全面推進電力系統的技術和制度創新。
1、近中期(2015-2020 年):加強協調管理,突破體制機制瓶頸,著力擴大省區內消納能力,有序推進跨區輸送消納
國際風電領先國家的研究和實踐顯示,利用當前已有技術(而不必要等待、采用昂貴的先進儲能技術),通過對現行技術系統和制度進行改革創新,完善輸電規劃和建設、優化系統和市場運行,采取更大的平衡區域、風功率預測(及其對調度和短期能源市場的支持)、新型輔助服務、靈活發電電源、價格響應的負荷管理等措施,電力系統接入20%風電不存在根本技術障礙,新增成本也是適中的。
近年來,中國正在建成世界上最強大的電網系統,且先進技術和設備的應用程度較高。2009 年以來,國家電網公司還提出建設“堅強智能電網”的戰略目標。國家能源局2010 年以來組織開展的風電并網消納研究結果表明,通過優化系統電源發展規劃、優化配置抽水蓄能和燃氣等調峰電源的規模及布局、合理發展跨省跨區輸電規模,2020 年中國可消納1.6~2 億千瓦風電。為此,近期應做好加強電力系統建設運行的協調管理,突破體制機制瓶頸,著力擴大省區內消納能力, 適時推進跨區輸送消納。
(1) 分級消納,優先省區內消納考慮到遠距離輸電成本因素和當前省級為主體(省級政府、省級電網)的電力市場管理體制,按照先省級電網、再區域電網、后跨區全國電網的順序制定實施消納范圍和方案。
(2) 加強統籌規劃,協調風電、其他電源和電網建設加大風電項目建設管理,確定合理的風電建設節奏和速度,使風電與電力系統建設協調發展。加快西北地區水電開發,進一步加大抽水蓄能、燃氣電站等調峰電源的建設,平衡東西部煤電建設布局,進一步挖掘煤電機組的調峰能力,增強系統調峰能力。將風電建設納入電網建設規劃,優化和同步建設風電場接入及匯集工程;提前規劃主網架建設,加強省內、以及省網和區域電網之間的聯絡線建設,適時啟動建設“三北”地區特高壓直流外送通道。積極研究準備以適當比例打捆“三北”地區的風光水火電,通過特高壓直流聯合外送“三華”電網。并建立輸電通道系統運行成本的回收機制。
(3) 優化電力系統運行調度,加快推進電力市場運行機制改革制定實施風電機組并網技術標準,研發并普及應用先進可靠的風電短期預報技術,提高電網調度能力。擴大風電統一接入和系統調度的范圍,平滑風電出力變化,增加風電容量價值,降低調峰需求和容量需求。優化使用省區內水電和火電調峰服務, 增強跨省區電網互聯,充分利用跨省區的錯峰、水火互濟等優勢,提高系統接納風電的能力。除了應采取各種措施、盡量增大風電消納比例外,還應允許在系統在極端情況下適當棄風,降低系統的總體成本。同時將風電納入電網輔助服務考核及補償體系,探索輔助服務市場。
(4) 加強需求側管理,改善電力負荷特性結合風力特性和負荷規律,調整峰谷電價尖峰和低谷的實施時段,以與風電發電時段相匹配。要求大工業用戶采取適當的管理與技術措施,增強調荷能力。對于承擔供熱負荷的機組,研究余電用于供熱的技術方案,考慮電驅動熱泵技術供熱和儲熱技術。通過合理的電價政策,引導用戶在負荷低谷時段用電,減小系統峰谷差。另外,結合工業發展規劃,引導優化產業布局和管理,挖掘消納潛力, 例如在風電基地和外送通道周邊建設配套高載能負荷。
(5) 制定保障大規模風電上網和消納的價格政策和電力市場制度在近期延續上網固定電價和費用分攤的基礎上,制定實施基于風電項目電網友好性的上網電價獎懲政策,建立完善輔助服務的補償或激勵價格政策。加強國家指導,促進送受電雙方協商確定外送電價,建議省區內輸電費用在區內銷售電價分攤,跨區特高壓輸電費用進入受端落地電價和銷售電價。逐步完善和落實雙方協商、可再生能源配額制和市場機制等跨區電力交易制度安排。
2、長遠期(2030-2050):推動能源格局和電力體系轉型,全面擴大消納能力
2020 年后,特別是2030 年以后,隨著“三北”地區電力需求快速增加、抽水蓄能和天然氣發電裝機比例不斷提高、智能電網和先進儲能技術逐步得到推廣應用,“三北”地區自身消納風電的能力可望大幅增加。但由于風電開發規模也持續快速增加,風電跨區消納規模仍將較大,且在長期內還將是一個不變的趨勢。因此,在前階段政策措施的基礎上,需要全面部署應用先進技術和運行管理方式,大力推動能源格局和電力體系轉型,全面擴大各地區風電消納能力。
(1) 著力擴大“三北”地區內部消納能力
西部經濟社會發展會提升電力需求。在調度、輸配電和需求側環節大力部署智能電網技術,增加“三北”地區風電消納能力。特別是在負荷端,智能電網技術(及各類智能用電設備和儲能設備,包括電動汽車等)的廣泛深入應用,將使電力負荷具有與電源相當的靈活調節能力,大大增加電力系統消納風電等波動性電源的能力。
(2) 提高優化“三北”風電的西電東送能力
統籌優化西電東送的輸電規劃和建設方案,廣泛采用柔性輸電技術、特高壓直流輸電技術、超導輸電技術等,完善輸電通道系統運行成本的回收機制,最大程度地優化提高輸電線路的輸電能力和經濟性。
(3) 全面推進分布式并網用電技術應用和能源系統轉型隨著先進儲能技術、微電網技術逐步成熟,全面部署應用分布式能源技術和微網等技術,全面建立促進和保障分布式能源運行的體制機制,推動實現能源系統轉型,從根本上改善“三北”和東中部地區分散式風電的并網和消納條件。