狂飆突進帶來“消化不良”

　　得天獨厚的廣袤國土，決定了中國必然是一個風(fēng)資源大國。中國的風(fēng)能資源分布廣泛，其中較為豐富的地區(qū)主要集中在東南沿海及附近島嶼以及北部（東北、華北、西北）地區(qū)，內(nèi)陸也有個別風(fēng)能豐富點。此外，近海風(fēng)能資源也非常豐富。我國陸地10米高度風(fēng)能經(jīng)濟可開發(fā)量為2.53億千瓦，近海資源估計比陸地上大3倍，10米高度風(fēng)能經(jīng)濟可開發(fā)量約為7.5億千瓦，50米高度約為15億千瓦。

　　近年來，我國大力發(fā)展風(fēng)能發(fā)電。2005年，中國還只有50萬千瓦的風(fēng)電裝機容量，但在當年《可再生能源法》實施之后，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)連續(xù)4年實現(xiàn)新增裝機容量翻番，2008年中國風(fēng)電裝機1221萬千瓦，已成為亞洲第一、世界第四的風(fēng)電大國，僅排在美國、德國、西班牙之后。

　　目前，國家能源局已初步?jīng)Q定將2020年風(fēng)電裝機容量規(guī)劃提升到1.5億千瓦，風(fēng)電市場有近百倍的巨大發(fā)展空間。而在利潤率方面，2007年國內(nèi)最大的風(fēng)機制造企業(yè)——金風(fēng)科技整機的毛利率達到了29%；并且，國家財政部2008年8月出臺政策，對風(fēng)電整機及關(guān)鍵零部件制造企業(yè)按600元/千瓦予以補助。

　　種種利好刺激之下，中國風(fēng)機企業(yè)從2004年的6家猛增至現(xiàn)在的70多家，企業(yè)數(shù)量增長10倍以上；風(fēng)電的裝機容量也從2002年前的46.8萬千瓦，迅速發(fā)展到2008年底的1200萬千瓦，7年足足增長了25倍。

　　但是，在競相上馬風(fēng)電項目的背后，卻是微不足道的經(jīng)濟效益，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)陷入產(chǎn)能過剩的尷尬境遇。

　　截至2008年底，風(fēng)電裝機容量只占到全國電力總裝機容量的1.13%，而發(fā)電量更是只占區(qū)區(qū)0.37%。同時，內(nèi)蒙古約有三分之一的風(fēng)電并網(wǎng)項目處于閑置狀態(tài)；甘肅酒泉已經(jīng)投運的46萬千瓦風(fēng)電裝機最大發(fā)電出力只能達到65%左右。

　　國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題主要集中在產(chǎn)能過剩、成本過高、機組質(zhì)量和電網(wǎng)模式制約等方面。2008年，國內(nèi)僅僅是前四家廠商（金風(fēng)、華銳、東氣和上氣）的產(chǎn)能就達到1200萬千瓦；而2009年全國新增裝機容量大概為800-900萬千瓦，2010年可能是1000萬千瓦或更多一些。市場短期內(nèi)確實無法消化設(shè)備商的龐大產(chǎn)能。

　　而且，國內(nèi)風(fēng)電沒有形成國外的“先有需求再建項目”和“當?shù)厣�產(chǎn)、就地消納”的產(chǎn)業(yè)模式，在此情況下，如果再急于上馬新的項目，勢必造成資源浪費，也不利于市場的有序發(fā)展。

　　產(chǎn)能過剩深層次原因

　　產(chǎn)能過剩僅僅是表面現(xiàn)象。中國風(fēng)能資源豐富的地區(qū)大都缺少水電和火電，線網(wǎng)建設(shè)程度低，這就造成了2008年中國1215.3萬千瓦的風(fēng)電裝機容量只有894萬千瓦并網(wǎng)發(fā)電的尷尬局面。目前，很多風(fēng)電場實際等效滿負荷利用小時數(shù)低于設(shè)計值，全國平均的容量系數(shù)約為0.2。而國際平均水平在0.25-0.3之間。容量系數(shù)低，從單位投資來看，經(jīng)濟性較差。

　　造成這種現(xiàn)象的真正的深層次原因是電源結(jié)構(gòu)的不盡合理和電網(wǎng)建設(shè)的相對滯后。

　　風(fēng)電出力的不穩(wěn)定性，使得現(xiàn)有運行中的火電機組被迫大幅度參與系統(tǒng)調(diào)頻工作，而火電機組調(diào)節(jié)速度較慢，難以完全適應(yīng)風(fēng)電的大幅度快速變化。隨著風(fēng)電的快速增長，風(fēng)電突變幅度將繼續(xù)增大，這將對電網(wǎng)頻率質(zhì)量造成較大影響。要解決這一問題，就需要新建大量調(diào)峰電源。根據(jù)國家電網(wǎng)公司測算，每并網(wǎng)100萬千瓦風(fēng)電，必須有80萬千瓦以上的燃氣機組或抽水蓄能電站為其調(diào)峰配套。

　　風(fēng)電的快速發(fā)展超出了電網(wǎng)建設(shè)的速度，造成電網(wǎng)建設(shè)的相對滯后。我國風(fēng)電并網(wǎng)采用的是“大規(guī)�！�—高集中——高電壓——遠距離輸送”的模式，與歐洲的“分散上網(wǎng)、就地消納”的方式不同。目前我國的風(fēng)電建設(shè)多在偏遠地區(qū)，發(fā)展風(fēng)電之前，當?shù)亟?jīng)濟落后，電網(wǎng)負荷小，不能滿足大規(guī)模風(fēng)電接入的要求。

　　在這兩個問題中，電網(wǎng)建設(shè)相對滯后的問題更容易解決。只要做好電網(wǎng)規(guī)劃工作，尤其是規(guī)劃要略微超出風(fēng)電的建設(shè)強度，同時按照風(fēng)電的出力特性建設(shè)配套的電網(wǎng)，增加風(fēng)電的消納能力，這樣就能夠解決風(fēng)電上網(wǎng)目前面臨的問題。當然，這需要國家像對待新能源產(chǎn)業(yè)一樣提供必要的財政支持。

　　電源結(jié)構(gòu)不盡合理的問題不太容易解決，要想上風(fēng)電，加大調(diào)峰能力才是關(guān)鍵。盡管隨著高耗能的減少，電網(wǎng)峰谷差下降，電網(wǎng)的調(diào)峰需求會有所降低，但我國天然氣資源不豐富，沒有太多資源可供發(fā)電，燃氣機組建設(shè)受到制約，而抽水蓄能電站受到地理環(huán)境的限制，且建設(shè)的成本大、周期長，遠水解不了近渴。同時，即使電網(wǎng)滿足了大規(guī)模風(fēng)電接入的要求，如果電源結(jié)構(gòu)不盡合理的問題得不到調(diào)整，風(fēng)電并網(wǎng)以后被限負荷的問題依然存在，風(fēng)電經(jīng)濟性差的問題依然不能得到完全解決。

　　從更長遠的眼光來看，建設(shè)智能電網(wǎng)，推廣柔性交流輸電技術(shù)，在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過更加智能化的手段和工具，使電網(wǎng)根據(jù)風(fēng)電出力的狀態(tài)進行自我適應(yīng)來防止故障，從而實現(xiàn)電網(wǎng)的最優(yōu)控制，也是未來解決風(fēng)電上網(wǎng)的有效手段之一。

　　大規(guī)模并網(wǎng)實現(xiàn)路徑

　　首先，我國現(xiàn)有的電源結(jié)構(gòu)必須得到優(yōu)化，以滿足風(fēng)電調(diào)峰需求。一方面，需要調(diào)整電源結(jié)構(gòu)，提高水、油、氣電的比例；另一方面，需要加大抽水蓄能電站的規(guī)模，研發(fā)新型儲能技術(shù)。水資源欠缺地區(qū)需配套建設(shè)火電，同時適當擴大調(diào)峰范圍，提高系統(tǒng)調(diào)峰能力。而對于某些火電比例較高，負荷峰谷差較大的地區(qū)，若風(fēng)電裝機容量過大，應(yīng)適當考慮風(fēng)電參與調(diào)峰。系統(tǒng)調(diào)峰能力的提高，有利于風(fēng)電的發(fā)展。

　　其次，應(yīng)當統(tǒng)籌規(guī)劃電網(wǎng)布局，以擴大風(fēng)電消納范圍。遠期來看，我國華北、華中、華東電網(wǎng)將形成以交流特高壓為骨干網(wǎng)架的同步電網(wǎng)（三華電網(wǎng)），西北電網(wǎng)和東北電網(wǎng)將通過直流輸電系統(tǒng)與三華電網(wǎng)相聯(lián)。新疆哈密、甘肅酒泉地區(qū)的風(fēng)電基地在當?shù)貐^(qū)域電網(wǎng)消納困難，需要通過直流輸電系統(tǒng)送電至三華電網(wǎng)負荷中心，在更大范圍內(nèi)消納。 因而，電網(wǎng)布局上應(yīng)考慮大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)的需求，統(tǒng)籌規(guī)劃。

　　第三，中國風(fēng)電發(fā)展模式應(yīng)當是大風(fēng)電和分布式相結(jié)合、共同發(fā)展。福建、山東、廣東做的就是分布式風(fēng)電，在風(fēng)電基地發(fā)展高能耗的產(chǎn)業(yè)以就地消化，效果最佳。但我國很多風(fēng)資源豐富的地區(qū)同時也缺水，自然環(huán)境惡劣，并不適于人類居住，更不適合發(fā)展重工業(yè)，從經(jīng)濟性上考慮，風(fēng)電輸送出來更合適。因此，因地制宜，大風(fēng)電和分布式相結(jié)合、共同發(fā)展，符合我國的實際情況。

　　第四，采用新技術(shù)提高風(fēng)電接入電網(wǎng)能力。為提高風(fēng)電外送能力，改善風(fēng)電并網(wǎng)電能質(zhì)量，應(yīng)積極采用先進技術(shù)。利用動態(tài)無功補償設(shè)備，可以提高風(fēng)電場無功補償及電壓調(diào)節(jié)能力，改善電能質(zhì)量；串補/可控串補技術(shù)用于縮短輸電系統(tǒng)電氣距離，提高安全穩(wěn)定水平；可控高抗技術(shù)用于穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，使風(fēng)電外送通道有功功率波動時保持電壓水平；開關(guān)輔助設(shè)備可用于解決低壓無功補償設(shè)備頻繁投切引起的開關(guān)壽命降低問題。此外，應(yīng)積極開發(fā)并推廣風(fēng)功率預(yù)測技術(shù)，為風(fēng)電接入電網(wǎng)運行控制提供參考。

　　第五，提高風(fēng)電機組性能，對系統(tǒng)產(chǎn)生支撐作用。實現(xiàn)整個風(fēng)電場有功出力的連續(xù)快速調(diào)整，需要對風(fēng)機現(xiàn)有的控制系統(tǒng)（包括后臺監(jiān)控系統(tǒng)）進行改造，除了風(fēng)速等已有因素外還需增加其他約束條件，會使風(fēng)機控制系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，同時還必須確保風(fēng)機的可靠運行，對風(fēng)機廠家的技術(shù)實力是一個不小的挑戰(zhàn)。無功功率的控制同樣也存在著如何把整個風(fēng)電場作為一個整體進行考慮的問題，新的接入規(guī)定明確要求風(fēng)電場“能夠自動快速調(diào)整無功總功率”。

　　最后，需要制定標準體系以規(guī)范風(fēng)電接入電網(wǎng)。當前我國風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)無序發(fā)展，魚龍混雜，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，風(fēng)電機組性能不能滿足《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)運行對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來隱患。為滿足大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)的需要，必須完善《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》，制定風(fēng)電場接入電網(wǎng)運行控制的技術(shù)和管理規(guī)定等，建立風(fēng)電接入電網(wǎng)的標準體系，規(guī)范風(fēng)電并網(wǎng)運行，保證風(fēng)電健康有序發(fā)展。（

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