特高压助力新疆风电并网及送出状况调查-【资讯】
特高压助力 新疆风电并网及送出状况调查
【变压器产业网】2010年新疆与西北电网联网工程投运以来，新疆风电装机容量每年增长约50%。国家电网公司加快推进“疆电外送”工程建设，为新疆风电送出打造了坚强可靠的输送通道。
风电发展势头迅猛
达坂城，全国规模开发风电最早的地区，被誉为“中国风电事业的摇篮”。2010年以来，达坂城区经济与发展改革委员会副主任任东异常忙碌，先后有几十家企业希望在当地建设风电场。经过千挑万选，最终得到新疆维吾尔自治区发改委核准并开工建设风电场的企业已经有10家。
“我们现在是选商，根本用不着招商。”任东很有底气地说。达坂城地区具备开发条件的风区约1545平方千米，风能的全年标准利用小时数可达3300小时，远高出全国2200小时的平均水平，且风速特性好，主导风向稳定，是国内综合开发潜力最大的风区之一。
与达坂城同样具有优良风力品质的还有被称为“疆电外送”主战场和桥头堡的哈密。在当地有名的风区三塘湖，记者看到，一片一片的风机在一望无垠的戈壁滩上拔地而起，风机上印着各大企业的标识。付涛是华能新能源股份有限公司新疆马莲泉风电场的值长，马莲泉风电场也是当地目前唯一投运的风电场。他说，2009年4月他们刚来的时候，这里基本就是一块荒地，可以随意圈地发展。之后的几年，其他公司都来了，现在风况好的地方都被圈得差不多了。
在马莲泉风电场值班室的墙上，记者看到三塘湖地区的风电发展规划图，图上密集的线型、符号标识着不同企业正在建设的风电场，块与块之间的距离已经很接近。
据哈密电业局发展策划部主任刘浩军介绍，哈密地区的风能主要集中在哈密东南部、三塘湖—淖毛湖、十三间房三大风区。其中，东南部风区规划装机规模200万千瓦，三塘湖—淖毛湖风区规划装机规模300万千瓦，十三间房风区规划装机规模100万千瓦，加在一起总共600万千瓦。
新疆风能资源储量极为丰富，陆上风能资源占全国资源总量近40%，可开发利用风区总面积约15万平方千米，且总体风况较好，并网风电场的全年可利用小时数均在2000小时以上，最大出力达到总装机容量的75%～80%。而截至7月30日，新疆风电装机容量仅为190万千瓦，在全国各省（区、市）中排在第9位。
对此，新疆电力调度通信中心水电及新能源处处长常喜强用“潜力巨大、前景广阔”来形容当前的形势，“现在每年大约并网10个风电场、50万千瓦容量，增长率在50%左右。”
新疆风电发展的迅猛势头与其盈利能力提升也不无关系。据《中国证券报》报道，新赛股份与国电新疆电力有限公司合资开发已经投产的全部风电场，自有资金财务内部收益率高于18%。而其盈利能力提升源自三个方面：首先，政府和国家电网公司加大对风电场入网的支持力度；其次，随着风电场投资建设经验的增加，目前该公司建设1万千瓦的风电装机容量，仅需投入7000万元，而以往业内普遍公认的是8000万元，成本大幅度下降；再次，随着建设经验的增加，单个风电场的建设周期从以往的两年缩短到现在的7个月。
最大限度消纳风电
新疆拥有得天独厚的风能资源，风电发展却明显滞后，其直接原因是风电的间歇性和随机性对电网的调峰调频能力提出了严峻挑战。“我们在调度上努力挖掘现有电网的潜力，最大限度接纳风电，但调峰调频难度依然很大。”常喜强坦言。
在博州电业局电力调度通信中心的电脑上，记者看到，新疆主要风区阿拉山口地区7月30日0时风机的出力为12万千瓦，而12时则为0，且每天的波动性也较大。目前，阿拉山口风电并网最大容量为18万千瓦，是博州电网的本地最主要电源，而博州电网夏季高峰期的最大负荷仅为30多万千瓦。“要不是直接送到220千伏主网上在全疆消纳，本地电网肯定是承受不了的。”该局副总工程师兼调度通信中心主任苟建说。
此外，新疆风电还存在反调峰的特点。“白天负荷高的时候，风机出力相对较小，到晚上负荷降低，风机出力反而增加，这样无形中就拉大了一天的峰谷差，使负荷的波动性加大。”新疆公司电力调度通信中心水电及新能源处专责孙立成说。据统计，目前新疆风电白天占总负荷的7%～8%，到了深夜则达到20%左右。
面对风电装机容量快速增长和在总装机容量中比例提高的状况，新疆主网升级工程为风电并网提供了有力支撑。新疆公司规划建设三个750千伏环网，分别位于乌鲁木齐周边、南疆和北疆、东疆和北疆，使新疆的主电网升级到750千伏。“电网大了，电压等级高了，自然能承载更多的风电。同时，电压等级升高，对大规模‘疆电外送’很有帮助。”新疆公司发展策划部计划处处长王成刚表示。
“‘十二五’期间，达坂城地区新建风电场附近将建成750千伏东郊变，为风电并网及外送服务。到时候，风电发展的步伐就更快了。”达坂城供电营业厅主任马兵兴奋地说。750千伏东郊变是乌鲁木齐周边750千伏环网的主要变电站之一。
同时，基于目前的220千伏主网架，国家电网公司和新疆公司注重风电规划与电网规划的衔接，在风电场建设核准阶段就提前考虑能否并网，想方设法最大限度接纳风电，在保证电网稳定的基础上减少已投运风电场的弃风比例。据中节能风力发电（新疆）有限公司副总经理伊布拉音介绍，在新疆，只要是核准建成的风电机组，发电就基本上能全额上网，让风电企业最为头疼的限出力情况目前较少。
国家电网公司还积极推动风电发展国家标准、行业标准的制定。“我们组织研究编制风电场的典型设计，交给风电的开发企业。”国家电网公司发展策划部副主任张正陵说。2006年以来，国家电网公司编制出版了20余部关于风电的标准，这些标准包括风电接入、调度运行、并网监测等关键环节。
马莲泉风电场根据典型设计，应用变桨距风机、低电压穿越功能、风功率预测系统、风功率控制系统等，利用先进技术尽力保证风机输出功率的稳定。
建设疆电外送大通道
近年来，制约新疆风电发展的一个重要因素是电力消纳。就用电量而言，新疆是个电力小网。2011年，新疆电网最大负荷为2000多万千瓦，售电量为510亿千瓦时，在全国均排在后几名。疆内电力一直处于盈余状态。
“我国的风电资源非常集中，且大多位于经济欠发达地区，也就是说风大的地区负荷小，风电当地用得少甚至不用。大规模的风电在当地难以消纳，就需要通过高电压进行远距离外送。”张正陵说。
随着新一轮西部大开发号角的吹响，“疆电外送”成为中央和自治区政府的主抓工程。2010年11月3日，750千伏新疆与西北电网联网工程投运，实现了新疆电网与内地电网的互联，也使“疆电外送”成为现实。新疆丰富的风电作为我国当前大力开发的清洁能源之一，自然成为“疆电外送”的重要组成部分。
然而如今，这条电力通道的容量已经无法满足电力外送的需求。“目前联网工程允许我们输送的最大容量是130万千瓦，还要依据甘肃风机的发电情况进行调节。而按照新疆现在的装机容量，富余的负荷至少在五六百万千瓦。”孙立成说。
要想使新疆彻底摆脱“能源孤岛”的困局，仅仅将新疆电网与内地联网是远远不够的，必须建设特高压电网，才能将更多绿色能源转化为电能，并及时输送到更遥远的地方。“现在新疆与西北联网的750千伏线路并不能解决新疆的风电难题，必须要有新的通道，就是特高压。”国网能源研究院副总经济师白建华说。
为此，“十二五”期间，国家电网公司规划建设±800千伏哈密南—郑州、±800千伏哈密北—重庆、±1100千伏准东—四川特高压直流输电工程以及新疆与西北联网750千伏第二通道工程，可实现外送电力3000万千瓦。
这些电力大通道的建设将使大规模风电消纳不再成为难题，同时依托新疆丰富的煤炭资源，风火打捆外送成为风电送出的最优选择，极大地减小了风电接入对电网的影响。“新疆现在之所以发展小规模的风电场，就是希望通过分散的方式，避免主网负荷的大幅波动。要想发展大的风电基地，就必须有像甘肃那样大的送出通道。”孙立成所说的“大的送出通道”指的正是特高压线路。
通过特高压、超高压线路输送风电的另一好处是降低线损。新疆风电场一般位于较偏远的戈壁滩上，要接入现有的主网输送距离较长。如马莲泉风电场，接入110千伏巴里坤变电站的线路长达100余千米，线损率达到10%以上，这部分损失是由国家电网公司承担的。在哈密北—重庆特高压直流工程建成后，三塘湖和淖毛湖地区的风电可全部通过特高压工程直接外送，这样线损就不再是大问题了。
“特高压不是一条普通的输电线路，而是空中的政治线、经济线、稳定线、发展线。”对特高压线路发挥的巨大作用，哈密地委副书记张文全这样感慨道。