蒙电消纳样本剖析

2017-08-03 14:45:38 《风能》　点击量：评论 (0)

46 77%，这是今年4 月16日，蒙西电网新能源最大电力在全网实时发电出力中的比重，也一举创下了国内的新纪录。对于这一新极值，却肯定与质疑声音并存。有观点认为，在弃风弃光未解决的情况下，衡量瞬时电力中新能

“经过在实际运行中的不断完善，目前该系统已成为具备集新能源发电监视、发电功率预测、风电光伏的自动发电控制（风光AGC）、自动电压控制（AVC）、弃风电量统计、运行数据统计等功能于一体的综合系统，通过有效技术手段提高内蒙古电网的新能源接纳水平。”内蒙古电力调度中心副主任朱长胜全程负责并见证了这套体系的建成。

记者在该公司调度中心看到，蒙西地区每一台机组地区的风速、风向等风况信息及机组运行电压、电流、功率、频率等运行数据都可以实时在大屏幕上显示，系统对风电、光伏未来出力的预测曲线也可以完整呈现出来。

“ 当初我们做这套系统的时候，业内还有质疑声音，认为大电网的调度中心有必要控制每台风电机组吗？是否有些大材小用？”朱长胜介绍说，通过近10 年的运行，他们在对这些数据进行分析后，已经基本上掌握了网内风电、光伏发电的运行特征，加之与自治区气象局的密切配合，可以实现更精准预测，从而为化解网内新能源的波动性问题提供了重要支撑。

此外，该公司还确立了以“同区域、同类型机组发电利用小时数大体相当”为核心内容的“三公调度”原则，并加大信息公开，加强厂网之间的信息交互，以增强厂网之间的理解配合，得到了自治区政府、各风电企业及能监办等单位的肯定和认可。

“4 月16 日创下的纪录，其实是我们多年在推动新能源消纳方面所做的工作的一个具体体现，也是一个必然，从侧面印证了内蒙古电网具备了高水平、大规模运行管理风电的能力，今后也还要按照这样的思路去做。”朱长胜补充说，当时的网内调度除了抽水蓄能电站参与调峰外，火电是按照额定功率50% 进行的调峰，在没有达到火电调峰补偿的条件下，充分考虑了经济性的问题。

回顾蒙西电网的几次创纪录表现：2010年新能源出力首次突破全网发电出力的20%，2013 年达到30%，2015 年为33.88%，2016年这一数值则为38.34%。新能源接纳的上限究竟是多少？业界的讨论从未停止过。从新能源发展初期的10%、20%，再到当前的接近50%，理论的猜测不停在实践中被突破。

唯外送可破长期消纳难题

2016 年，蒙西电网风电年利用小时数为1967，比国家发展改革委、国家能源局规定的最低保障收购年利用小时数少37 小时。光伏发电年利用小时数为1476，差24 小时就完成了国家最低要求。也因此，内蒙古被列入了新能源项目的红色预警区，不得新建相关新能源项目。

“去年我们尽力了，最后的结果就差那一点点。” 侯佑华对于没有完成目标有些遗憾，“去年6 月份国家下达了新能源保障小时数的目标，而电网调度的目标往往是在年初安排的，所以时间上有个差。下半年我们也尽全力在消纳新能源，但随着11 月份内蒙古进入供暖期后，大规模消纳风电的客观条件已经不允许了。”

内蒙古电力相关负责人表示，内蒙古电网在消纳新能源方面一直走在各省区市前列，也是“三北”地区唯一没有出过大面积脱网事故而影响安全的电网，今年按照自治区政府的要求，力争完成国家规定的新能源消纳目标。

近年来，在新能源装机快速增加的背景下，内蒙古电网弃风、弃光问题一直存在，同时每年的新能源消纳量也增长较快。数据显示，2014 年，内蒙古电网新能源消纳量为258.4亿千瓦时、2015 年为289.7 亿千瓦时，2016年为361.7 亿千瓦时。按照2017 年国家新能源保障小时数推算，需消纳新能源电量430 亿千瓦时，增幅较大。

“2017 年上半年在风况并不是很理想的情况下，我们消纳的新能源电量已经超过200亿千瓦时，弃风率也下降到了16.3%，从这个角度来看我们所做的工作，还是有一些成效的。”内蒙古电力相关负责人介绍说。

新增电量的消纳空间在哪里？探其内因，记者分析发现，目前蒙西电网的外送通道为4条500 千伏线路与华北电网相连，多年来外送通道的平均利用率一直保持在70% 以上的较高水平，增幅不大。从内部看，蒙西电网供电量的13.13% 增幅为新能源消纳提供了更多空间，也反映了地区经济的企稳回升。

从火电机组利用小时数来看，近三年明显减少。2014 年为5351 小时，2015 年减少为4809 小时，2016 年进一步减少为4541 小时，在网内供电量增加的情况下，确实给新能源消纳让出了不少空间。

特别值得一提的是，蒙西电网在消纳新能源方面，还有着先天的劣势。“我们的电网结构被称为‘一字长蛇阵’，受制于特殊的地理结构，内蒙古电网十分狭长，从而导致受限断面非常多，500 千伏输电断面的数量甚至比整个华北电网还要多。” 内蒙古电力相关负责人告诉记者，特别是由于阴山山脉的横跨，导致了风电基地大都分布在山脉北侧，而火电和用电负荷大都位于山脉南侧，严重制约了新能源的上网消纳。

为此，内蒙古电力加大了电网投资力度，近年来陆续新建了500 千伏白音高勒变、察右中变、武川变、庆云变、定远营变，200 千伏乌后旗开闭站、文更变、白同开闭站、锡西开闭站等变电站及相关线路，并完成了对锡林郭勒的西苏地区、包头的百灵庙地区、巴彦淖尔的乌拉特后旗地区及阿拉善的贺兰山地区等新能源场站分布相对集中地区的线路切改，推动新能源上网消纳。

数据显示，2016 年内蒙古电力公司完成固定资产投资146.7 亿元，其中，输电网44.1亿元，配电网44.8 亿元。2017 年将安排投资175.6 亿元，其中，输电网50.4 亿元，配电网87.7 亿元。

“当地用电量的较高增速，推动了蒙西地区新能源的就地消纳，一旦用电量降下来，就很可能出现弃风弃光加剧的问题。”国家发展改革委能源研究所可再生能源发展中心副主任陶冶认为，从长远来看，电力流的流向还是从“三北”地区流向中东部负荷区，因此推动蒙西地区电力外送才是解决方案。

对于蒙西电网而言，自然更需要大电网的支持，如果能在大范围内进行新能源的统筹消纳，自然是于各方有利的。但随着中东部地区受产业结构调整、经济增速放缓等因素的影响，相关省份受电积极性受到影响，成为了困扰当下的新问题。

“随着‘十三五’期间中东部地区也存在电力富裕的情况，新建大规模输电通道的利用率未必太高，若再需送端配套新建燃煤机组，可能会出现水多了加面，面多了加水，这对能源结构优化会产生负面效应。”电力规划设计总院相关专家表示，现在蒙西电网外送电主要到了京津唐地区，但近年来，随着冀北电网新能源装机比重的提高，也出现了消纳问题，平衡好二者之间的关系也是摆在当前的问题。