國外風(fēng)電并網(wǎng)特點(diǎn)及對(duì)我國的啟示

周利鵬，高文韜

1.華能呼倫貝爾風(fēng)力發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000 2.華能新能源黑龍江風(fēng)電項(xiàng)目籌備處，黑龍江哈爾濱 150040

隨著全球能源需求的增加以及對(duì)清潔能源的重視，風(fēng)電的發(fā)展保持著良好的勢頭，權(quán)威數(shù)據(jù)表明，近幾年全球風(fēng)電裝機(jī)容量保持增加的態(tài)勢，同比增長能夠達(dá)到24%左右。為適應(yīng)全球能源發(fā)展的趨勢，滿足我國建設(shè)的需要，我國也大力開展了風(fēng)電建設(shè)，并取得了比較顯著的效果。但是風(fēng)電的飛速發(fā)展也給整個(gè)電力系統(tǒng)的建設(shè)帶來了挑戰(zhàn)。相比之下，一些發(fā)達(dá)國家在風(fēng)電的建設(shè)方面取得了更大的進(jìn)展，所以我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)發(fā)達(dá)國家風(fēng)電并網(wǎng)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，為我國風(fēng)電并網(wǎng)的健康發(fā)展做好準(zhǔn)備。

1 國外風(fēng)電并網(wǎng)現(xiàn)狀及特點(diǎn)

發(fā)展清潔能源的一個(gè)重要目的就是減少環(huán)境的污染，國外的很多風(fēng)場規(guī)模很小，對(duì)于這些風(fēng)能，發(fā)達(dá)國家一般采用分別接入附近電網(wǎng)的方式進(jìn)行消納，只有近期集中開發(fā)的大型風(fēng)電場通過遠(yuǎn)距離輸送的方式進(jìn)行消納。例如，德國小規(guī)模風(fēng)電總量的70%都被接入規(guī)模在110kV 以下的配電網(wǎng)絡(luò)中；丹麥的風(fēng)電主要被規(guī)模在30kV 以下的網(wǎng)絡(luò)消納。

只有完善的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)才能為風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)提供可能。我們知道，目前丹麥作為世界上風(fēng)電機(jī)組最多的國家，它的風(fēng)電建設(shè)就是依賴于歐洲完善的強(qiáng)聯(lián)電網(wǎng)。位于丹麥東部的電網(wǎng)與周邊的國家共同建立起北歐電網(wǎng)，為電力市場創(chuàng)建了一個(gè)統(tǒng)一的交易平臺(tái)，而位于丹麥西部的電網(wǎng)與歐洲及德國組建起互聯(lián)電網(wǎng)用于電力的運(yùn)輸和交易。在丹麥出現(xiàn)颶風(fēng)或是大風(fēng)天氣的時(shí)候，風(fēng)電會(huì)大量增加，產(chǎn)生的電力會(huì)大大超出丹麥一國負(fù)荷的需求，這時(shí)丹麥就會(huì)通過共通網(wǎng)絡(luò)將電力輸送到別國，通過北歐網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電力的儲(chǔ)備，保證電網(wǎng)處在穩(wěn)定和安全的狀況之下。一旦大風(fēng)過后，丹麥的風(fēng)電產(chǎn)出就會(huì)大大降低，北歐電網(wǎng)就會(huì)反過來將電力輸入丹麥來滿足國內(nèi)的用電需求。

因?yàn)轱L(fēng)電屬于自然能源的一種，所以也會(huì)較多的依靠大自然，因此風(fēng)電的裝機(jī)容量具有較大的不穩(wěn)定性，這就要求在大規(guī)模的風(fēng)電并網(wǎng)建設(shè)中，應(yīng)該提供其它的能源來進(jìn)行協(xié)調(diào)和支持。還是以丹麥為例，其電源的構(gòu)成是以風(fēng)電和火電為主，但是于此同時(shí)，丹麥的電網(wǎng)還與北歐電網(wǎng)緊密相連，北歐電網(wǎng)的組成中還包括水電等可再生能源，事實(shí)證明其它能源的大量存在能夠有效的調(diào)節(jié)風(fēng)電的不穩(wěn)定，為整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行提供支持和保證。美國的風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)組成中也加入了燃?xì)獾饶茉矗罅康撵`活電力能源調(diào)控的實(shí)現(xiàn)，為風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展給以了保證。

近幾年，國外風(fēng)電并網(wǎng)發(fā)展的趨勢是，在位置上更加遠(yuǎn)離負(fù)荷的中心甚至是位于海上，通過電路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)來進(jìn)行電力的遠(yuǎn)距離配送。這樣做不僅有助于風(fēng)力發(fā)電廠規(guī)模的擴(kuò)大，同時(shí)也方便進(jìn)行集中的電能輸送。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于能源的需求也在不斷的增加，風(fēng)電輸送能力的不足也表現(xiàn)得越來越嚴(yán)重，所以對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)大，使更廣范圍內(nèi)能夠享受到風(fēng)電是未來電網(wǎng)的一個(gè)建設(shè)方向。

2 對(duì)我國風(fēng)電發(fā)展的啟示

我國對(duì)于能源建設(shè)一直非常的重視，最新的的規(guī)劃目標(biāo)是在2020 年完成規(guī)模在1.5×10skW 以上的風(fēng)電裝機(jī)，保持風(fēng)電的快速持續(xù)發(fā)展。可見，未來的風(fēng)電建設(shè)仍然是能源建設(shè)的重要課題，針對(duì)建設(shè)中遇到的實(shí)際困難，我們要積極借鑒國外建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，通過得到的啟示為未來的建設(shè)找到出路。

第一，進(jìn)行電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)置必要的調(diào)峰電源，避免由于大規(guī)模發(fā)展帶來的調(diào)峰困難。根據(jù)國外風(fēng)電并網(wǎng)的情況來看，系統(tǒng)調(diào)峰的關(guān)鍵是進(jìn)行電源結(jié)構(gòu)的合理配置，電源構(gòu)成的合理能夠使調(diào)峰電源以及靈活電量在總裝機(jī)容量中的比重增加，降低了風(fēng)能不穩(wěn)定所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。所以，在建設(shè)的過程中要因地適宜進(jìn)行調(diào)節(jié)電源的建設(shè)，例如負(fù)荷中心是在具備抽水蓄能能力的地區(qū)，就應(yīng)該建設(shè)抽水蓄能電站；在天然氣資源比較豐富的地區(qū)就要進(jìn)行適當(dāng)規(guī)模的天然氣電站的建設(shè)，通過容量較大同時(shí)效率較高的燃?xì)鈾C(jī)組的建設(shè)，來進(jìn)行電力系統(tǒng)的調(diào)峰，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

第二，通過智能化電網(wǎng)的建設(shè)來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)電能源的輸送和消納。缺少完善的電路網(wǎng)絡(luò)，大規(guī)模的風(fēng)電建設(shè)就失去了載體和必要的支撐。因?yàn)槲覈娘L(fēng)能具有集中分布的特點(diǎn)，同時(shí)資源分布的區(qū)域有往往與復(fù)合中心距離較遠(yuǎn)，不能進(jìn)行本地的消納，所以要通過輸電網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)電能的合理配送。要進(jìn)行完善的互聯(lián)電網(wǎng)架設(shè)，首先要建設(shè)不同區(qū)域之間的輸電線路，同時(shí)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)線路的智能化管理，這樣不僅能夠擴(kuò)大輸送的范圍，還能夠改善輸電的效率，對(duì)于風(fēng)電的輸出能力以及變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，并進(jìn)一步進(jìn)行必要的優(yōu)化個(gè)調(diào)節(jié)。智能化的聯(lián)合電網(wǎng)建設(shè)能夠完成對(duì)風(fēng)電的輸送，同時(shí)有效調(diào)節(jié)由于風(fēng)電的間歇性和隨機(jī)性可能造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定；

第三，進(jìn)行相關(guān)法律的制定，規(guī)劃未來的發(fā)展藍(lán)圖，進(jìn)行良好的管理，保證風(fēng)電并網(wǎng)的健康發(fā)展。對(duì)于風(fēng)電的收購政策應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，既要對(duì)系統(tǒng)的安全和平穩(wěn)予以保證還要在總體上提高經(jīng)濟(jì)的收益。把風(fēng)電并網(wǎng)納入到能源電力建設(shè)的系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，使風(fēng)電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)體系之間最大限度的實(shí)現(xiàn)和諧統(tǒng)一，同時(shí)與地方以及國家的能源建設(shè)規(guī)劃相一致。在技術(shù)管理方面，應(yīng)該制定風(fēng)電并網(wǎng)的強(qiáng)制性技術(shù)導(dǎo)則等，對(duì)于風(fēng)電機(jī)組等設(shè)備要進(jìn)行定期的測試并通過認(rèn)證制度來進(jìn)行質(zhì)量的監(jiān)管。對(duì)于風(fēng)電的配套型設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)行合理的定價(jià)，并完善補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制。針對(duì)電力跨省市輸送的問題，需要制定相關(guān)的制度來實(shí)現(xiàn)電力價(jià)格的管理。有效的制度保證和管理能夠促進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)事業(yè)的健康發(fā)展。

3 結(jié)論

綜上所述，風(fēng)電并網(wǎng)并不是一個(gè)簡單的技術(shù)問題，它不僅關(guān)系到電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，還關(guān)系到整個(gè)能源系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展。我國的風(fēng)電建設(shè)還處在起步的階段，一定要汲取國外先進(jìn)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要從我國能源條件以及電力系統(tǒng)的實(shí)際情況出發(fā)，找到適合我國風(fēng)電并網(wǎng)建設(shè)的最佳途徑。

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