, , ,,
(國網(wǎng)四川省電力公司,四川 成都 610041)
隨著國家節(jié)能減排工作的深入推進和能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整,尤其是在國家提出2020年實現(xiàn)非化石能源消費比重提高到15%目標的大背景下,全國新能源開發(fā)正呈現(xiàn)加快開發(fā)之勢,在四川也掀起了一輪開發(fā)投資熱潮。新能源發(fā)電具有能量密度低、隨機性和間歇性等特性,其集中快速發(fā)展將會對四川局部電網(wǎng)造成較大影響。
截止2012年年底,四川全省發(fā)電裝機容量達到54 266 MW。其中,水電39 320 MW,占總裝機容量的72.46%;火電14 930 MW(含垃圾發(fā)電124 MW),占總裝機容量的27.51%;風(fēng)電16 MW,占總裝機容量的0.03%。
四川省總體上屬新能源資源(風(fēng)能、太陽能等)貧乏地區(qū),具備開發(fā)價值的資源較為有限,主要呈現(xiàn)以下特點[1-2]。
四川省風(fēng)能資源相對較少,但局部較集中,其中以德昌為中心的安寧河谷、茂縣為中心的岷江河谷、丹巴為中心的大渡河谷資源較好,另外盆地周邊部分地區(qū)也具有一定潛在開發(fā)價值。綜合考慮風(fēng)機技術(shù)、電網(wǎng)及運輸條件,預(yù)計可開發(fā)量4 000~5 000 MW。
四川屬太陽能資源較為貧乏區(qū),太陽能年輻射總量較小,且分布極不平衡,大致以龍門山脈、邛崍山脈和大涼山為界,東部地區(qū)極少,川西高原相對富集,是四川省太陽能的主要分布區(qū)。
四川地域遼闊,農(nóng)產(chǎn)品豐富,是農(nóng)業(yè)大省,為四川提供了豐富的生物質(zhì)能資源。
根據(jù)目前掌握的情況,省內(nèi)各有關(guān)發(fā)電企業(yè)投資建設(shè)新能源發(fā)電項目的積極性較高,風(fēng)電的開發(fā)速度快于規(guī)劃目標,光伏發(fā)電項目基本與規(guī)劃目標一致,生物質(zhì)發(fā)電項目慢于規(guī)劃目標。
目前全省共有29個風(fēng)電項目納入國家核準計劃,總裝機容量約1 390 MW,分別位于涼山、攀枝花、廣元和雅安4個市州,目前已有12個項目獲得核準,裝機容量5 670 MW。預(yù)計納入核準計劃的大部分風(fēng)電項目能夠在“十二五”期間建成投產(chǎn)。
除此以外,另有尚未納入核準計劃的普格第二期風(fēng)電場(49.5 MW)和西昌風(fēng)電場(200 MW)將在“十二五”期間內(nèi)建成,加上已建成的德昌一期風(fēng)電場(16 MW),“十二五”期間將有共約1 654 MW裝機容量的風(fēng)電場建成。“十三五”期間,全省初步規(guī)劃新增風(fēng)電裝機容量約4 322 MW,分別位于涼山、攀枝花、廣元和雅安4個市州。
3.1.1 涼山州
納入國家核準計劃的風(fēng)電項目21個,總裝機容量1 031 MW,加上尚未納入核準計劃的的普格第二期風(fēng)電場(49.5 MW)和西昌風(fēng)電場(200 MW)以及已建成的德昌一期風(fēng)電場(16 MW),“十二五”期間將有共約1 296.5 MW的風(fēng)電場建成。目前,納入核準計劃的項目已有8個獲得核準,裝機容量390 MW?!笆濉逼陂g規(guī)劃新增 風(fēng) 電 裝 機 容 量 約
3 344.5 MW。
3.1.2 攀枝花市
納入國家核準計劃風(fēng)電項目3個,總裝機容量145 MW,預(yù)計均能在“十二五”期間建成。其中1個風(fēng)電場已核準,裝機容量49.5 MW。“十三五”期間規(guī)劃新增風(fēng)電裝機容量約180 MW。
3.1.3 廣元市
納入國家核準計劃風(fēng)電項目3個項目,總裝機容量115.5 MW,預(yù)計均能在“十二五”期間建成。其中2個風(fēng)電場已核準,裝機容量79.5 MW?!笆濉逼陂g規(guī)劃新增風(fēng)電裝機容量約200 MW。
3.1.4 雅安市
納入國家核準計劃風(fēng)電項目2個,總裝機容量97 MW,預(yù)計均能在“十二五”期間建成。其中1個風(fēng)電場已核準,裝機容量47.5 MW?!笆濉逼陂g規(guī)劃新增風(fēng)電裝機容量約497.5 MW。
目前全省正在開展前期工作的光伏發(fā)電項目共14個,裝機容量約405 MW,其中阿壩1個、甘孜5個、涼山6個、攀枝花2個,裝機容量分別為30 MW、145 MW、170 MW、60 MW,預(yù)計均能在“十二五”期間建成。其中已核準3個,裝機容量50 MW?!笆濉逼陂g初步規(guī)劃新增光伏發(fā)電項目裝機容量約850 MW,其中阿壩100 MW、甘孜300 MW、涼山350 MW、攀枝花100 MW。
四川目前正在開展前期工作的生物質(zhì)發(fā)電項目共15個,單個項目裝機容量均為30 MW,總裝機容量450 MW,已核準6個,裝機容量180 MW。其中達州、綿陽、涼山、廣元地區(qū)各有2個項目,南充、眉山、巴中、樂山、遂寧、德陽、宜賓地區(qū)各有1個項目。根據(jù)目前開展前期工作的情況,預(yù)計“十二五”期間將有5個項目建成,裝機容量約150 MW,其他項目將在“十三五”期間建成。
目前,四川電網(wǎng)僅有裝機容量16 MW的德昌風(fēng)電場和124 MW的垃圾發(fā)電項目并網(wǎng),尚無太陽能發(fā)電項目并網(wǎng)。按照新能源發(fā)電項目發(fā)展建設(shè)的情況,預(yù)計到“十二五”末,四川新能源發(fā)電總裝機規(guī)模可能達到約2 405 MW,僅占全省92 830 MW規(guī)劃總裝機規(guī)模的2.6%,風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝機分別約為1 654 MW、405 MW、346 MW。到“十三五”末,四川新能源發(fā)電總裝機規(guī)??赡?達 到 約8 131 MW,僅占全省143 GW規(guī)劃 總 裝 機規(guī)模的5.7%,風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝機分別 約 為5 976 MW、1 255 MW、900 MW。
目前,四川省內(nèi)水電產(chǎn)業(yè)正在加快發(fā)展,受省內(nèi)用電增速回落等因素影響,豐水期水電外送受限的問題已經(jīng)初步顯現(xiàn),預(yù)計“十二五”后期將會較為嚴重,限制了豐水期省內(nèi)新能源發(fā)電的消納能力。從各地區(qū)的情況來看,阿壩、廣元、南充、眉山、綿陽、樂山、遂寧、達州、攀枝花等地區(qū)的新能源發(fā)電項目規(guī)模較小,而且靠近負荷中心,基本不存在消納或送出問題。而涼山、雅安、甘孜地區(qū)的新能源項目由于規(guī)模較大,遠離負荷中心,接入存在一定的困難。尤其是涼山地區(qū)風(fēng)電和光伏發(fā)電項目較為集中,加之項目所在地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱且負荷水平較低,難以實現(xiàn)就地消納,面臨較嚴重的送出受限問題。四川省新能源發(fā)電發(fā)展面臨的主要問題如下。
(1)省內(nèi)水電跨越式發(fā)展,豐水期外送受限矛盾凸顯,限制了新能源發(fā)電的接納能力。
四川水電資源豐富,理論蘊藏量143 GMW,技術(shù)可開發(fā)量120 GMW。截止2012年年底,全省已建成水電裝機總?cè)萘績H為39 320 MW?!笆濉焙笃诩啊笆濉笔撬拇ㄊ∷娂虚_發(fā)、奠定全國三大水電基地的重要時期,省內(nèi)金沙江、雅礱江、大渡河三大流域,以及涪江、嘉陵江、岷江、青衣江等中小流域均呈現(xiàn)出全流域開發(fā)的局面。預(yù)計2015年、2020年全省水電裝機容量將分別達到約75 000 MW和116 GMW。
經(jīng)過“十一五”以來的大力建設(shè)和發(fā)展,四川電網(wǎng)與外省已形成了“三直四交”的交直流聯(lián)網(wǎng)格局,去年豐水期外送最大電力突破10 GW,外送電量也創(chuàng)新高(較2011年增長114%),但受省內(nèi)用電負荷增速回落及跨區(qū)、跨省特高壓外送通道建設(shè)推進難度較大等因素的影響,豐水期水電外送受限的問題較為突出。為了實現(xiàn)四川水電清潔能源在全國的優(yōu)化配置,國家電網(wǎng)正在加快建設(shè)±800 kV溪洛渡—浙西特高壓直流和申請核準1 000 kV雅安—武漢特高壓交流線路。在這兩個通道建成以前,如果2013—2014兩年用電負荷增速沒有大的回升且豐水期來水較好,省內(nèi)水電仍然會面臨較嚴峻的外送受限問題。另外,如果不提前謀劃,盡早實施四川“十三五”的特高壓外送通道建設(shè),則“十三五”省內(nèi)水電外送仍有可能重蹈覆轍。在這樣的前提下,省內(nèi)新能源大規(guī)模加快開發(fā)將加劇豐水期四川水電外送受限的矛盾,且近期可能會對非水可再生能源發(fā)電實施配額保障,四川省豐水期可能面臨必須用高價新能源發(fā)電而棄質(zhì)優(yōu)價廉的水電的尷尬局面。
(2)四川省新能源資源分布不均,風(fēng)能、太陽能主要集中在涼山、甘孜、阿壩等地,受地區(qū)電網(wǎng)薄弱、電網(wǎng)延伸不足等因素的影響,局部電網(wǎng)短期內(nèi)難以接納大規(guī)模新能源發(fā)電項目并網(wǎng)的矛盾突出。
① 涼山南部220 kV環(huán)網(wǎng)尚未形成,短期內(nèi)難以大規(guī)模接納新能源并網(wǎng)。
根據(jù)規(guī)劃,涼山州南部德昌風(fēng)電場(507.5 MW)、會東風(fēng)電場(544.5 MW)、會理風(fēng)電場(198 MW)、寧南風(fēng)電場(148.5 MW)、普格風(fēng)電場(399 MW)均考慮在涼山南部220 kV電網(wǎng)并網(wǎng),總規(guī)模約1 797.5 MW。其中已建成和納入核準計劃的有12個項目,預(yù)計“十二五”期間建成投產(chǎn)裝機容量約603 MW。此外,在該區(qū)域還有4個光伏電站、總裝機容量約70 MW,1個30 MW的生物質(zhì)發(fā)電廠也考慮在“十二五”期間接入當?shù)?20 kV電網(wǎng)。
目前,由于西昌南、寧南、普格220 kV輸變電工程暫未建成,涼山南部220 kV電網(wǎng)為月城—永郎—會理—會東的多站鏈式串供結(jié)構(gòu),受電和送出能力均較低(約250 MW),且已有新馬、可河等約230 MW統(tǒng)調(diào)水電并網(wǎng),即使考慮當?shù)赜秒娯摵删偷仄胶夂螅搽y以大規(guī)模接納新能源并網(wǎng)。
隨著普格220 kV輸變電工程建設(shè),2015年涼山南部將形成220 kV環(huán)網(wǎng),初步估算能增加約250 MW電源接納能力,能夠一定程度地改善當?shù)匦履茉窗l(fā)電項目的并網(wǎng)消納問題。在會東500 kV輸變電工程“十三五”初建成后,可以基本解決“十二五”期間該地區(qū)風(fēng)電等新能源接入送出的問題。
根據(jù)規(guī)劃,“十三五”期間該環(huán)網(wǎng)還將有德昌風(fēng)電場、會東風(fēng)電場、會理風(fēng)電場、寧南風(fēng)電場、普格風(fēng)電場后續(xù)開發(fā)的共計約1 194.5 MW的風(fēng)電裝機并網(wǎng),計及“十二五”期間已建成的風(fēng)電場,該220 kV環(huán)網(wǎng)上將總共約有1 797.5 MW的風(fēng)電并網(wǎng),加上光伏和生物質(zhì)發(fā)電項目,并網(wǎng)新能源發(fā)電項目總?cè)萘繉⑦_到約1 897.5 MW?!笆濉逼陂g,該地區(qū)即便有月城、會東兩座500 kV變電站形成手拉手的供電結(jié)構(gòu),在豐水期小負荷方式下可能也難以接納如此規(guī)模的新能源發(fā)電項目。除此以外,還有西昌風(fēng)電場將在月城500 kV變電站并網(wǎng),預(yù)計“十二五”期間投產(chǎn)200 MW裝機、規(guī)劃“十三五”期間投產(chǎn)600 MW裝機,將會加劇這一困難的局面。
②涼山鹽源地區(qū)網(wǎng)架薄弱,在鹽源500 kV輸變電工程建成前不具備大規(guī)模的接入能力。
鹽源地區(qū)目前規(guī)劃有風(fēng)電場裝機規(guī)模約698 MW,已納入核準計劃的項目198 MW;規(guī)劃光伏電站裝機規(guī)模約300 MW,已獲得路條的項目30 MW;另外還規(guī)劃了1座30 MW的生物質(zhì)發(fā)電廠。預(yù)計鹽源地區(qū)“十二五”期間建成投產(chǎn)新能源發(fā)電裝機規(guī)模將達到約298 MW,風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機分別為198 MW、100 MW;“十三五”期間該地區(qū)新能源發(fā)電裝機規(guī)模將達到約1 028 MW,風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝機分別為698 MW、300 MW、30 MW。
鹽源220 kV輸變電工程將于今年建成投產(chǎn),通過1回220 kV 線路長距離接入木里500 kV變電站,送出能力約300 MW。在滿足該地區(qū)臥羅橋、甲米河、永寧河等電站約250 MW容量送出后,豐水期僅有很小的空間接納新能源發(fā)電。因此,鹽源500 kV輸變電工程建成前,該地區(qū)的新能源發(fā)電項目建成后將面臨較嚴重的受限問題。
③雅安漢源地區(qū)豐水期水電送出需求旺盛,電網(wǎng)難以滿足新能源接入消納需求。
雅安石棉地區(qū)水電豐富,主要通過石棉—雅安—蜀州(尖山)500 kV通道,以及新棉—漢源—清音—朱坎220 kV通道送出。其中石棉500 kV變電站匯集有田灣河、大金坪、濱東等電站,總裝機容量約1 490 MW,目前豐水期基本能夠保證送出。新棉220 kV變電站匯集有220 kV并網(wǎng)的南椏河、姚河壩、大橋等水電站,裝機容量超過400 MW,由于新棉—朱坎220 kV通道正常時送出能力僅450 MW,豐水期在滿足水電送出后的富余空間十分有限。
目前漢源風(fēng)電場正處于測風(fēng)階段,業(yè)主初步規(guī)劃裝機總規(guī)模550 MW,其中一期工程47 MW考慮就近接入漢源220 kV變電站,在豐水期要實現(xiàn)送出需要加大棄水。最終如果考慮以220 kV接入石棉500 kV變電站,由于九—石—雅—蜀州(尖山)通道的豐期最大送出限額為3 700 MW,隨著水電的加快開發(fā),豐水期送出容量不足的問題已經(jīng)開始出現(xiàn),要滿足漢源風(fēng)電場全部容量消納存在較大困難。
④甘孜地區(qū)電網(wǎng)覆蓋不足,很多地區(qū)暫不具備新能源發(fā)電項目接入條件,同時由于線路過長、穩(wěn)定水平較低等問題,接納能力也較為有限。
甘孜地區(qū)有3個光伏電站正在開展前期工作,初步考慮其中甘孜縣火古龍村光伏電站接入甘孜220 kV變電站,稻城縣傍河鄉(xiāng)光伏電站接入稻城110 kV變電站,色達縣洛若鄉(xiāng)光伏一期電站接入色達110 kV變電站。此外,預(yù)計還有洛若鄉(xiāng)光伏二期電站、理塘光伏電站將在“十二五”期內(nèi)建成。甘孜地區(qū)光伏發(fā)電項目裝機“十二五”期內(nèi)將達到約145 MW,“十三五”將達到445 MW。
目前,甘孜220 kV變電站采用單回220 kV線路臨時T接供電方案,由于線路較長,結(jié)構(gòu)非常薄弱,需要新都橋500 kV輸變電工程及甘孜變電站雙回220 kV線路投產(chǎn)后,該問題才能得到改善。另外,稻城、色達110 kV變電站規(guī)劃分別于2014年、2015年建成投產(chǎn),屆時,傍河鄉(xiāng)、洛若鄉(xiāng)光伏電站才能接入送出。
綜上所述,“十二五”、“十三五”期間四川省新能源發(fā)電規(guī)劃裝機容量在全省規(guī)劃電源裝機中所占比例較小,但仍然面臨一些問題。一方面,由于省內(nèi)水電集中開發(fā),省內(nèi)市場有限,豐水期電能消納及外送困難,新能源發(fā)電大規(guī)模加快開發(fā)將在豐水期與水電爭搶發(fā)電空間;另一方面,四川省新能源發(fā)電資源分布不均,在涼山、甘孜地區(qū)較為集中且開發(fā)時序相對靠前,在局部電網(wǎng)尤其是涼山電網(wǎng)將造成嚴重的送出受限問題。應(yīng)該統(tǒng)籌考慮省內(nèi)水電發(fā)展規(guī)劃、電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃、市場消納能力等相關(guān)因素,有序安排新能源發(fā)電的開發(fā)布局,促進四川省新能源發(fā)電的健康快速發(fā)展。相關(guān)建議如下。
(1)“十二五”、“十三五”是四川省水電實現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要時期,將奠定四川全國水電基地的地位,應(yīng)協(xié)調(diào)好水電與新能源發(fā)電的發(fā)展關(guān)系,確保在能夠消納質(zhì)優(yōu)價廉的水電清潔能源的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理確定“十二五”、“十三五”期間新能源發(fā)電的開發(fā)的總體規(guī)模。另外,新能源發(fā)電消納配額應(yīng)充分考慮四川省近期豐水期水電消納困難的特殊情況,盡量確保不影響豐水期省內(nèi)水電發(fā)電量的消納。
(2)根據(jù)四川電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展情況及新能源發(fā)電所在地的電力市場消納能力,統(tǒng)籌考慮新能源發(fā)電項目開發(fā)時序,在目前已經(jīng)出現(xiàn)送出受限的涼山南部和鹽源等地區(qū)適當暫緩安排風(fēng)電項目,優(yōu)先安排建設(shè)負荷集中或電網(wǎng)堅強的攀枝花、廣元等地區(qū)的項目。
(3)加快四川省“十二五”期間跨區(qū)、跨省特高壓交直流外送通道的建設(shè),并提前謀劃“十三五”期間的特高壓外送通道,確保外送通道建設(shè)趕上并適當超前省內(nèi)電源開發(fā)進度。
(4)全力加快普格220 kV和會東、鹽源500 kV等輸變電工程建設(shè)實施工作。普格輸變電工程的建設(shè)對于形成涼山南部220 kV環(huán)網(wǎng),改善當?shù)仫L(fēng)電送出受限,并為普格地區(qū)風(fēng)電提供接入點等方面具有重要意義。會東和鹽源500 kV輸變電工程對于加強涼山南部和鹽源地區(qū)骨干電網(wǎng),提高電源送出能力具有重要意義。目前以上項目均在加快開展前期工作,建成后將大幅提升涼山地區(qū)電網(wǎng)對新能源發(fā)電的接納能力。
(5)專題研究四川電網(wǎng)對新能源發(fā)電的接納能力,根據(jù)新能源發(fā)電的布局及送出需求有針對性的安排關(guān)鍵的變電站布點及優(yōu)化調(diào)整局部地區(qū)網(wǎng)架,實現(xiàn)新能源發(fā)電和四川電網(wǎng)的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一發(fā)展。
[1] 四川省人民政府. 四川省“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃[R]. 2011.
[2] 楊淑群, 詹兆渝, 范雄. 四川省太陽能資源分布特征及其開發(fā)利用建議[J]. 氣候資源分析, 2007, 27(2): 15-17.