王明軍，高原生，蔣偉節(jié)，王周菊

(東方汽輪機(jī)有限公司風(fēng)電事業(yè)部，四川 德陽(yáng) 618000)

風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)狀況初探

王明軍，高原生，蔣偉節(jié)，王周菊

(東方汽輪機(jī)有限公司風(fēng)電事業(yè)部，四川 德陽(yáng) 618000)

經(jīng)過(guò)對(duì)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)限電狀況的調(diào)查，本文收集了部分風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量數(shù)據(jù)和因限電而損失的發(fā)電量以供有關(guān)部門以及同行們參考。

棄風(fēng)；風(fēng)電場(chǎng)；電網(wǎng)

0 引言

中國(guó)風(fēng)電行業(yè)快速進(jìn)步，取得了很大的成就。但是，隨著行業(yè)的深入發(fā)展，存在的問(wèn)題不斷涌現(xiàn)。由于部分地區(qū)的風(fēng)電發(fā)展速度與電網(wǎng)建設(shè)速度不成比例，造成風(fēng)電與電網(wǎng)接納之間的矛盾，也造成了火電與風(fēng)電爭(zhēng)通道的問(wèn)題，不少風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)限電嚴(yán)重。

1 不同地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的棄風(fēng)狀況

所謂棄風(fēng)，主要是指由于電網(wǎng)接納能力不足、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工期不匹配和風(fēng)電不穩(wěn)定等原因?qū)е碌娘L(fēng)電機(jī)組停止發(fā)電的現(xiàn)象。

在不少地區(qū)，風(fēng)電過(guò)度發(fā)展造成風(fēng)電規(guī)模與電網(wǎng)接納不相協(xié)調(diào)，風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。

2012年，國(guó)家通過(guò)了一系列的政策和措施，個(gè)別地方限電狀況有所改善。但一些風(fēng)電規(guī)模相對(duì)過(guò)大，電網(wǎng)改造滯后，各方利益沖突嚴(yán)重的地區(qū)，棄風(fēng)限電狀況仍難以得到有效改善。一些地區(qū)還呈現(xiàn)出棄風(fēng)問(wèn)題愈演愈烈的趨勢(shì)。

1.1 呼倫貝爾、滿洲里地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況

在呼倫貝爾盟的電網(wǎng)中，2012年已經(jīng)建成并投入營(yíng)運(yùn)的風(fēng)電場(chǎng)有11個(gè)，總負(fù)荷為613.4MW，加上在建風(fēng)電場(chǎng)和即將投入營(yíng)運(yùn)的風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)電裝機(jī)容量可達(dá)700MW，火電裝機(jī)約為1.4GW。呼倫貝爾地區(qū)最大用電負(fù)荷約為700MW，負(fù)荷較小的時(shí)候，僅為400MW左右。電網(wǎng)與風(fēng)電發(fā)展規(guī)模不相適應(yīng)是該地區(qū)棄風(fēng)限電的根本原因，表1為2012年呼倫貝爾電網(wǎng)投入營(yíng)運(yùn)的11個(gè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電發(fā)電量狀況。

該地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)從2010普遍開(kāi)始限電，棄風(fēng)比例不斷增加，例如：深能源滿洲里風(fēng)電場(chǎng)，其中的13臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組， 在2010年底全部投入運(yùn)營(yíng)，在2011年發(fā)電量為44.7GWh，利用小時(shí)數(shù)為2292h因限電棄風(fēng)造成的發(fā)電量損失為2.2GWh；2012年的實(shí)際發(fā)電量為29.44GWh，因限電損失的發(fā)電量約為22.74GWh。這13臺(tái)機(jī)組在2011年棄風(fēng)發(fā)電量占可發(fā)電比例的4.7%，而在2012年棄風(fēng)發(fā)電量則為44%。

表1 2012年呼倫貝爾電網(wǎng)投入營(yíng)運(yùn)的11個(gè)風(fēng)電場(chǎng)狀況

從表1可以看出，由于電網(wǎng)建設(shè)滯后，外送容量有限，加之供熱機(jī)組所占比重較大，該地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的利用小時(shí)數(shù)普遍很低，在2012年，有不少風(fēng)電場(chǎng)的棄風(fēng)超過(guò)50%以上，龍?jiān)葱掳诧L(fēng)電場(chǎng)利用的等效小時(shí)數(shù)僅為506h，棄風(fēng)的比例更高。

可以預(yù)見(jiàn)，該地區(qū)風(fēng)電規(guī)模持續(xù)增加，如果電網(wǎng)格局沒(méi)有改善，2013年該地區(qū)的棄風(fēng)限電將更加嚴(yán)重。

1.2 吉林大安地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況

吉林華電大安風(fēng)水山風(fēng)電場(chǎng)66臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，總裝機(jī)容量99MW。2011年5月全部投產(chǎn)，在2012年發(fā)電154.95GWh，利用小時(shí)數(shù)為1565h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約54.83GWh。

國(guó)電大安紅崗子風(fēng)電場(chǎng)，24臺(tái)2MW風(fēng)電機(jī)組，總裝機(jī)容量48MW。 2012年發(fā)電為75.48GWh，利用小時(shí)數(shù)為1573h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約25.61GWh。

中廣核大安風(fēng)電場(chǎng)，該風(fēng)電場(chǎng)有165臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，裝機(jī)容量247.5MW。2010年就全部并網(wǎng)發(fā)電，在2011年發(fā)電388.65GWh，利用小時(shí)數(shù)為1570h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約89GWh； 2012年發(fā)電為352.33GWh，利用小時(shí)數(shù)為1424h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約143.2GWh。從此風(fēng)電場(chǎng)可以看出，2012年與2011年相比，利用小時(shí)數(shù)減少，棄風(fēng)發(fā)電量增加。

1.3 內(nèi)蒙古部分地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況

內(nèi)蒙古華能茂名風(fēng)電場(chǎng)，66臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，總裝機(jī)容量99MW。2008年底全部調(diào)試運(yùn)行，在2011年 發(fā) 電200.73GWh， 利用小時(shí)數(shù)為2028h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約35.47GWh；在2012年發(fā)電203.27GWh，利用小時(shí)數(shù)為2053h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約74.35GWh。

內(nèi)蒙古灰縢梁的中廣核寶力格風(fēng)電場(chǎng)，200臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，裝機(jī)容量為300MW。在2011年發(fā)電405.48GWh，利用小時(shí)數(shù)為1352h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約382GWh；在2012年發(fā)電497.71GWh，利用小時(shí)數(shù)為1659h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約416.86GWh。該風(fēng)電場(chǎng)2009年底全部投入運(yùn)行，2010年開(kāi)始限電， 2010年底，時(shí)常在達(dá)到風(fēng)電機(jī)組滿負(fù)荷風(fēng)速時(shí)，應(yīng)電網(wǎng)要求該風(fēng)電場(chǎng)限電到裝機(jī)容量的十分之一左右。僅在2011年和2012年的兩年之內(nèi)，其發(fā)電量損失竟達(dá)800GWh之多。

內(nèi)蒙古大唐灰騰梁風(fēng)電場(chǎng)，165臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，裝機(jī)容量為247.5MW，2010年全部并網(wǎng)發(fā)電，在2011年發(fā)電量為334.43GWh，利用小時(shí)數(shù)1351h；在2012年，發(fā)電量為366.49GWh，利用小時(shí)數(shù)為1481h。

以上兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)都在錫林浩特的灰縢梁地區(qū)，由于該地區(qū)風(fēng)資源比較好，新建的風(fēng)電場(chǎng)較多，在這一地區(qū)，并入同一電網(wǎng)的總裝機(jī)容量大約有1GW以上，按照以上兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的棄風(fēng)比例計(jì)算，該地區(qū)僅2012年的棄風(fēng)發(fā)電量損失應(yīng)在2000GWh左右。

1.4 張北地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況

河北省張北地區(qū)，風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增加，風(fēng)電場(chǎng)從2012年起普遍開(kāi)始限電。

中節(jié)能張北綠腦包的一個(gè)風(fēng)電場(chǎng) 67臺(tái)1.5MW機(jī)組，總裝機(jī)容量為100.5MW。2011年的年發(fā)電量244.17GWh；利用小時(shí)數(shù)約為2430h；2012年2月開(kāi)始限電，2012年的年發(fā)電量204.99GWh，由于限電的原因，利用小時(shí)數(shù)降為2040h。

該地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)容量還在繼續(xù)增加，從該地區(qū)2013年前5個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，棄風(fēng)限電狀況比2012年更加嚴(yán)重，將使機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)進(jìn)一步下降。

1.5 甘肅地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)限電狀況

中海油甘肅玉門昌馬風(fēng)電場(chǎng)，134臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為201MW。2012年年發(fā)電量342.81GWh，利用小時(shí)數(shù)為1705.5h，棄風(fēng)損失發(fā)電量約178.11GWh。

國(guó)投瓜州北大橋風(fēng)電場(chǎng)，66臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，總裝機(jī)容量99MW。在2011年發(fā)電量為191.47GWh，利用小時(shí)數(shù)1934h，棄風(fēng)損失約77.32GWh；在2012年，發(fā)電量為250.83GWh，利用小時(shí)數(shù)為2534h，棄風(fēng)損失約77.96GWh。

甘肅酒泉地區(qū)的瓜州天潤(rùn)風(fēng)力發(fā)電有限公司的工作人員談道：“2013年棄風(fēng)現(xiàn)象比往年還要嚴(yán)重，1月－7月份總的發(fā)電上網(wǎng)量同比減少12.58%[1]?！?/p>

1.6 不限電風(fēng)電場(chǎng)的營(yíng)運(yùn)狀況

大唐河北崇禮西橋梁風(fēng)電場(chǎng)，其中的33臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組，容量49.5MW，在2011年3月全部投入運(yùn)營(yíng)，在2012年的發(fā)電量為126.21GWh，利用小時(shí)數(shù)2550h。

此風(fēng)電場(chǎng)離張北地區(qū)較近，由于該風(fēng)電場(chǎng)并入另一個(gè)電網(wǎng)，至今還沒(méi)有被限電。因此，如果不存在限電問(wèn)題，張北地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)1.5MW機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)基本都應(yīng)在2500h左右。該風(fēng)電場(chǎng)地處山地，不同風(fēng)電機(jī)組之間風(fēng)況差別很大。機(jī)組全部在山上，地處中國(guó)優(yōu)質(zhì)滑雪場(chǎng)，因此，葉片結(jié)霜等天氣條件是產(chǎn)生振動(dòng)，影響機(jī)組效率、發(fā)電量以及機(jī)組部件安全不可忽視的因素。

云南龍?jiān)礂蠲飞斤L(fēng)電場(chǎng)位于云南曲靖市陸良縣的北部，海拔高度在2200m－2400m之間，共有66臺(tái)1.5MW風(fēng)電機(jī)組,屬于高山山脊風(fēng)電場(chǎng)。該風(fēng)電場(chǎng)總裝機(jī)容量為99MW，在 2012年，楊梅山風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量為313GWh，利用小時(shí)數(shù)為3161h。該風(fēng)電場(chǎng)地處山地，極端風(fēng)況相對(duì)較多，有時(shí)機(jī)組因風(fēng)況的極度變化而報(bào)振動(dòng)停機(jī)，葉片結(jié)冰的情況也時(shí)有發(fā)生，對(duì)該風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，自然條件也是產(chǎn)生機(jī)組故障、影響發(fā)電量的重要因素。

2012年，從各限電風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組利用小時(shí)數(shù)來(lái)看，不限電，或者是少限電是當(dāng)今不少風(fēng)電場(chǎng)創(chuàng)造效益的首要條件，否則，再好的風(fēng)能資源也是枉談。據(jù)各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際調(diào)查顯示，如果不限電的話，中國(guó)北方應(yīng)該有不少的風(fēng)電場(chǎng)的1.5MW機(jī)組能達(dá)到、甚至超過(guò)以上兩個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的利用小時(shí)數(shù)，從這一點(diǎn)來(lái)講，限電是當(dāng)今中國(guó)風(fēng)電發(fā)展的瓶頸。換句話來(lái)說(shuō)，如果要中國(guó)風(fēng)電健康發(fā)展，急需改變?nèi)缃竦南揠娋置妫@也是解決當(dāng)前風(fēng)電行業(yè)問(wèn)題的關(guān)鍵。

2012年4月，國(guó)家能源局曾下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)風(fēng)電并網(wǎng)和消納工作有關(guān)要求的通知》（以下簡(jiǎn)稱《通知》），以求規(guī)范風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在《通知》中，國(guó)家能源局分別對(duì)地方管理部門、電網(wǎng)企業(yè)、風(fēng)電企業(yè)三大主體提出明確要求，內(nèi)容分別涉及風(fēng)電運(yùn)營(yíng)管理、并網(wǎng)制度、項(xiàng)目建設(shè)、規(guī)劃銜接等方面。顯然，隨著我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)的快速增長(zhǎng)，該《通知》收效甚微[2]，統(tǒng)計(jì)顯示， 2012年全國(guó)風(fēng)電平均利用小時(shí)為1890h，比2011年的1920h減少了30h。2012年全國(guó)棄風(fēng)電量從2011年的12TWh增至約20TWh，棄風(fēng)電量約占全年風(fēng)力發(fā)電量的1/5[3]，相當(dāng)于大亞灣核電站年發(fā)電量的1/2，相當(dāng)于超過(guò)100億元的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

隨著風(fēng)電裝機(jī)總量的快速增長(zhǎng)，棄風(fēng)限電問(wèn)題日益凸顯。目前，從不少地區(qū)的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，2013年棄風(fēng)量還會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。

2 風(fēng)電棄風(fēng)限電的根源

“棄風(fēng)是歷史累積下來(lái)的問(wèn)題，電網(wǎng)規(guī)劃與風(fēng)電發(fā)展不協(xié)調(diào)是原因之一。2007年規(guī)劃的2010年的風(fēng)電裝機(jī)只有5GW，而實(shí)際的裝機(jī)規(guī)模卻達(dá)到了44GW，比規(guī)劃數(shù)量的8倍還要多，這使得電網(wǎng)規(guī)劃無(wú)法統(tǒng)籌考慮風(fēng)電送出?！敝袊?guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng)施鵬飛分析說(shuō)。

按照項(xiàng)目核準(zhǔn)辦法，50MW以下的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目由省一級(jí)投資主管部門核準(zhǔn)即可，無(wú)需上報(bào)國(guó)家。正是由于缺乏相關(guān)規(guī)范文件，各發(fā)電集團(tuán)大量集中建設(shè)50MW以內(nèi)的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，或?qū)⒋箜?xiàng)目化整為零規(guī)避審批，從而導(dǎo)致地方風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目與國(guó)家新能源開(kāi)發(fā)整體規(guī)劃沖突、與電網(wǎng)整體規(guī)劃不協(xié)調(diào)，進(jìn)而造成大量風(fēng)電機(jī)組無(wú)法接入電網(wǎng)或無(wú)法全額送出[4]。

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段，目前出現(xiàn)的棄風(fēng)限電現(xiàn)象既有普遍性原因，也有中國(guó)的一些特殊原因：首先，從項(xiàng)目審批程序上看，中國(guó)風(fēng)電項(xiàng)目與電網(wǎng)項(xiàng)目脫節(jié)；另外，從擴(kuò)大風(fēng)電消納范圍來(lái)看，風(fēng)電基地消納方向不明確，風(fēng)電開(kāi)發(fā)規(guī)劃不協(xié)調(diào)[5]。

3 風(fēng)電限電棄風(fēng)之對(duì)策

各地電網(wǎng)限電、風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)的原因不盡一致，其解決辦法也應(yīng)有所不同。需針對(duì)不同情況區(qū)別對(duì)待。

例如：內(nèi)蒙古和吉林地區(qū)都是風(fēng)電與火電（熱電）爭(zhēng)發(fā)，其核心還是利益沖突，熱電廠冬季供熱重任，風(fēng)電場(chǎng)只能為熱電廠讓路。

“風(fēng)電消納不是技術(shù)問(wèn)題，而是管理和利益協(xié)調(diào)問(wèn)題?！敝袊?guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)秦海巖曾提道：“美國(guó)和歐洲國(guó)家解決風(fēng)電消納問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，市場(chǎng)機(jī)制是解決一切問(wèn)題的最好手段。但是，在我國(guó)現(xiàn)階段電力體制非市場(chǎng)化的環(huán)境下，只能靠政府的調(diào)節(jié)來(lái)解決棄風(fēng)限電問(wèn)題?！盵6]

風(fēng)電場(chǎng)限電，從根本上說(shuō)是一個(gè)管理問(wèn)題。各地根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況制定其相應(yīng)的政策措施；加強(qiáng)政府的管理與調(diào)控能力；增加電網(wǎng)投入等使風(fēng)電發(fā)展規(guī)模與電網(wǎng)相適應(yīng)，從而使棄風(fēng)現(xiàn)象根本改變。

4 結(jié)論

為社會(huì)提供清潔能源是風(fēng)電發(fā)展的宗旨，盡量多地發(fā)電是風(fēng)電行業(yè)的使命和存在條件，由于電網(wǎng)限電使已經(jīng)建成的不少風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)受到影響，從而造成風(fēng)電場(chǎng)利潤(rùn)下降，或虧損，甚至導(dǎo)致行業(yè)運(yùn)營(yíng)困難。因此，切實(shí)加強(qiáng)管理，制定有效措施增加電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的接納以利于行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

[1] 李健喬.金風(fēng)科技的隱憂：“三北”風(fēng)電供求失衡.21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道.2013(8).

[2] 石珊珊.棄風(fēng)限電愈演愈烈能源局2013年再出新政.電力系統(tǒng)裝備. [R].2013(3):52-53.

[3] 金子文.風(fēng)電發(fā)展陷“盛”與“剩”困局.廣西電業(yè). [R].2013(4):11-12.

[4] 王璐."三北"地區(qū)去年風(fēng)電棄風(fēng)率16% 電費(fèi)損失66億. 經(jīng)濟(jì)參考報(bào).2012(8).

[5] 朱向東.目前中國(guó)發(fā)電棄風(fēng)現(xiàn)狀與對(duì)策.能源與節(jié)能.[R].2012(10):30,67.

[6] 薛辰.限電，還是限電.風(fēng)能.[R].2013(3):23-26.

Power Limitation in Wind Farm

Wang Mingjun，Gao Yuansheng，Jiang Weijie，Wang Zhouju
（Dongfang Turbine Co.,Ltd., Deyang 618000 China）

According to the investigation of the power lost situation in many wind farms, this thesis collects some production data of partial wind farms and the lost production due to wind curtailment to the related departments and the trade companions for reference.

wind curtailment; wind farm; grid

TM614

A

1674-9219（2013）08-0040-04

2013-08-22。

王明軍（1967-），男，高級(jí)工程師，碩士，從事現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)及培訓(xùn)工作。

高原生（1966-），男，高級(jí)工程師，本科，長(zhǎng)期從事風(fēng)電技術(shù)工作。

蔣偉節(jié)（1973-），男，工程師，本科，從事風(fēng)電管理工作。

王周菊（1975-），女，翻譯，本科，從事情報(bào)翻譯及編輯工作。