第一篇：六路徑實現大規模并網 風電產業等待瓶頸大突破

六路徑實現大規模并網 風電產業等待瓶頸大突破

僅僅數月之前，充斥媒體的還是諸如再造一個風電“陸上三峽”之類的豪言壯語，但在8月底高層表態稱風電等新興產業出現重復建設傾向之后，一夜之間各式版本的擔憂便紛紛冒了出來，稱新能源產業“虛熱”者有之，稱中國風電行業將被“拖垮”者有之。其實，風電產能過剩僅僅是表面現象，真正的深層次原因是電源結構的不盡合理和電網建設的相對滯后。只要多方面下手解決風電大規模并網問題，風電在我國的發展空間是巨大的，當前風電產業的發展正處于突破并網瓶頸的轉折關頭。

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資源大國。中國的風能資源分布廣泛，其中較為豐富的地區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，內陸也有個別風能豐富點。此外，近海風能資源也非常豐富。我國陸地10米高度風能經濟可開發量為2.53億千瓦，近海資源估計比陸地上大3倍，10米高度風能經濟可開發量約為7.5億千瓦，50米高度約為15億千瓦。

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

目前，國家能源局已初步決定將2020年風電裝機容量規劃提升到1.5億千瓦，風電市場有近百倍的巨大發展空間。而在利潤率方面，2007年國內最大的風機制造企業——金風科技(30.85,0.00,0.00%)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，對風電整機及關鍵零部件制造企業按600元/千瓦予以補助。

種種利好刺激之下，中國風機企業從2004年的6家猛增至現在的70多家，企業數量增長10倍以上；風電的裝機容量也從2002年前的46.8萬千瓦，迅速發展到2008年底的1200萬千瓦，7年足足增長了25倍。

但是，在競相上馬風電項目的背后，卻是微不足道的經濟效益，風電產業陷入產能過剩的尷尬境遇。

截至2008年底，風電裝機容量只占到全國電力總裝機容量的1.13%，而發電量更是只占區區0.37%。同時，內蒙古約有三分之一的風電并網項目處于閑置狀態；甘肅酒泉已經投運的46萬千瓦風電裝機最大發電出力只能達到65%左右。

國內風電產業面臨的主要問題主要集中在產能過剩、成本過高、機組質量和電網模式制約等方面。2008年，國內僅僅是前四家廠商(金風、華銳、東氣和上氣)的產能就達到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。市場短期內確實無法消化設備商的龐大產能。

而且，國內風電沒有形成國外的“先有需求再建項目”和“當地生產、就地消納”的產業模式，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展。

產能過剩深層次原因

產能過剩僅僅是表面現象。中國風能資源豐富的地區大都缺少水電和火電，線網建設程度低，這就造成了2008年中國1215.3萬千瓦的風電裝機容量只有894萬千瓦并網發電的尷尬局面。目前，很多風電場實際等效滿負荷利用小時數低于設計值，全國平均的容量系數約為0.2。而國際平均水平在0.25-0.3之間。容量系數低，從單位投資來看，經濟性較差。

造成這種現象的真正的深層次原因是電源結構的不盡合理和電網建設的相對滯后。

風電出力的不穩定性，使得現有運行中的火電機組被迫大幅度參與系統調頻工作，而火電機組調節速度較慢，難以完全適應風電的大幅度快速變化。隨著風電的快速增長，風電突變幅度將繼續增大，這將對電網頻率質量造成較大影響。要解決這一問題，就需要新建大量調峰電源。根據國家電網公司測算，每并網100萬千瓦風電，必須有80萬千瓦以上的燃氣機組或抽水蓄能電站為其調峰配套。

風電的快速發展超出了電網建設的速度，造成電網建設的相對滯后。我國風電并網采用的是“大規模——高集中——高電壓——遠距離輸送”的模式，與歐洲的“分散上網、就地消納”的方式不同。目前我國的風電建設多在偏遠地區，發展風電之前，當地經濟落后，電網負荷小，不能滿足大規模風電接入的要求。

在這兩個問題中，電網建設相對滯后的問題更容易解決。只要做好電網規劃工作，尤其是規劃要略微超出風電的建設強度，同時按照風電的出力特性建設配套的電網，增加風電的消納能力，這樣就能夠解決風電上網目前面臨的問題。當然，這需要國家像對待新能源產業一樣提供必要的財政支持。

電源結構不盡合理的問題不太容易解決，要想上風電，加大調峰能力才是關鍵。盡管隨著高耗能的減少，電網峰谷差下降，電網的調峰需求會有所降低，但我國天然氣資源不豐富，沒有太多資源可供發電，燃氣機組建設受到制約，而抽水蓄能電站受到地理環境的限制，且建設的成本大、周期長，遠水解不了近渴。同時，即使電網滿足了大規模風電接入的要求，如果電源結構不盡合理的問題得不到調整，風電并網以后被限負荷的問題依然存在，風電經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，建設智能電網，推廣柔性交流輸電技術，在傳統電網的基礎上，通過更加智能化的手段和工具，使電網根據風電出力的狀態進行自我適應來防止故障，從而實現電網的最優控制，也是未來解決風電上網的有效手段之一。

大規模并網實現路徑

首先，我國現有的電源結構必須得到優化，以滿足風電調峰需求。一方面，需要調整電源結構，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模，研發新型儲能技術。水資源欠缺地區需配套建設火電，同時適當擴大調峰范圍，提高系統調峰能力。而對于某些火電比例較高，負荷峰谷差較大的地區，若風電裝機容量過大，應適當考慮風電參與調峰。系統調峰能力的提高，有利于風電的發展。

其次，應當統籌規劃電網布局，以擴大風電消納范圍。遠期來看，我國華北、華中、華東電網將形成以交流特高壓為骨干網架的同步電網(三華電網)，西北電網和東北電網將通過直流輸電系統與三華電網相聯。新疆哈密、甘肅酒泉地區的風電基地在當地區域電網消納困難，需要通過直流輸電系統送電至三華電網負荷中心，在更大范圍內消納。因而，電網布局上應考慮大規模風電接入電網的需求，統籌規劃。

第三，中國風電發展模式應當是大風電和分布式相結合、共同發展。福建、山東、廣東做的就是分布式風電，在風電基地發展高能耗的產業以就地消化，效果最佳。但我國很多風資源豐富的地區同時也缺水，自然環境惡劣，并不適于人類居住，更不適合發展重工業，從經濟性上考慮，風電輸送出來更合適。因此，因地制宜，大風電和分布式相結合、共同發展，符合我國的實際情況。

第四，采用新技術提高風電接入電網能力。為提高風電外送能力，改善風電并網電能質量，應積極采用先進技術。利用動態無功補償設備，可以提高風電場無功補償及電壓調節能力，改善電能質量；串補/可控串補技術用于縮短輸電系統電氣距離，提高安全穩定水平；可控高抗技術用于穩態調節系統電壓，使風電外送通道有功功率波動時保持電壓水平；開關輔助設備可用于解決低壓無功補償設備頻繁投切引起的開關壽命降低問題。此外，應積極開發并推廣風功率預測技術，為風電接入電網運行控制提供參考。

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

最后，需要制定標準體系以規范風電接入電網。當前我國風電設備制造業無序發展，魚龍混雜，導致產品質量難以保證，風電機組性能不能滿足《風電場接入電網技術規定》要求，大規模風電并網運行對電力系統安全穩定運行帶來隱患。為滿足大規模風電接入電網的需要，必須完善《風電場接入電力系統技術規定》，制定風電場接入電網運行控制的技術和管理規定等，建立風電接入電網的標準體系，規范風電并網運行，保證風電健康有序發展。