大風車——是景觀更是產業

　　【摘要】中國地大物博，風力資源以西北為最豐富的地區。而在內蒙古尤為突出，內蒙古的風電產業發展得到了國家的支持和地方政府的大力扶植。但是在迅速發展為風電設備裝機容量居全國首位的同時，也出現了送電難的問題。解決問題的關鍵是有序發展，要將大風車發展為欣欣向榮的產業。
　　【關鍵詞】風力發電可再生能源電網
　　目前風電發電設備裝機容量居全國首位的位置。但是，風電輸出難、消納難等形成的市場問題困擾著內蒙古風電行業。一方面這些情況應當引起有關部門的重視和思考；另一方面，應當認識到這些都是風電發展過程中出現的問題，需要在發展中解決，而解決問題的關鍵是有序發展。
　　風電產業要科學合理統籌，有序規劃和建設，只有這樣，才能充分利用內蒙古得天獨厚的風能資源，推動新能源產業的健康發展。
　　一 高歌猛進的內蒙古風電產業
　　發展綠色能源是后危機時代發達國家應對氣候變化，振興經濟，搶占新一輪技術革命制高點的大趨勢。美國政府提出了“綠色新政”，歐盟推行了可再生能源計劃，日本提出了節能和新能源發展計劃。我國作為世界上經濟發展最快，能源生產、消費及溫室氣體排放較大的國家，發展新能源勢在必行。
　　風能作為一種完全清潔的可再生能源，在目前煤電依賴程度高、環境問題日益突出的形勢下，其開發利用可有效緩解能源供應結構單一、環境污染加重的狀況，是實現可持續發展的必由之路。
　　1.地區資源優勢
　　內蒙古自治區面積118.3萬平方公里，其中，50%以上的地區平均海拔為1000米以上。根據測算，內蒙古風能的總儲量居全國首位，技術可開發量達1.5億千瓦，約占全國風能資源總量的半壁江山，被國家確定為“風電三峽”基地。
　　2.政策背景
　　為了促進可再生能源的開發利用，增加能源供應，改善能源結構，保障能源安全，保護環境，實現經濟社會的可持續發展，2005年2月28日，人大常委會通過自2006年1月1日起施行《中華人民共和國可再生能源法》其中明確指出“國家將可再生能源的開發利用列為能源發展的優先領域”“電網企業應當與依法取得行政許可或者報送備案的可再生能源發電企業簽訂并網協議，全額收購其電網覆蓋范圍內可再生能源并網發電項目的上網電量，并且為可再生能源發電提供上網服務。”
　　風電的特點是前期投資較大，后期運營成本及維護費用極低，投資基本需要十年的回收期，因此風電上網價格遠遠高于火電價格。如果沒有補貼，風電盈利遙遙無期。以內蒙古自治區為例，火電價格不足0.3元/千瓦時，而風電卻是國家限定的0.54/千瓦時，如果沒有國家的電價支持政策，風電難以生存。
　　在不到十年的時間里，內蒙古借助國家新能源產業政策和地區資源優勢，風電產業得到迅猛發展。截至2011年2月，內蒙古風電并網裝機規模突破1000萬千瓦，達到1090萬千瓦，成為我國首個風電并網裝機規模超過1000萬千瓦的省區。2011年末，內蒙古風電設備裝機容量已達875萬千瓦，居全國之首。
　　3.“窩電”現象頻現
2b189f27bd74cae609f7a4ce592ec87eebee762d5e578bbac0f98f7d1a49a54d　　在內蒙古風電產業的高歌猛進之際，風力發電的實際運行卻出現了令人尷尬的情況，各種因素疊加使風電企業有風難出力的“窩電”現象頻現。內蒙古電力行業協會的調研統計顯示，自2008年以來，87家風電場累計限電5877次，其中，內蒙古西部電網限電4337次，少發電量11.83億千瓦時；東部電網限電1540次，少發電量5.69億千瓦時。京能由于電網消納不暢，風機棄風停轉，從2009年入冬到2010年元旦，已經損失電量1.8億千瓦時，相當于1億多元。根據中國可再生能源學會風能專業委員會（CWEA）統計，2011年內蒙古限出力電量損失比例達23.10%。每年冬季，因電煤告急，全國多個省份拉閘限電，而內蒙古目前約1/3的風電裝機并網項目則處于閑置狀態，大量的風力發電機停止運轉，任憑北風呼嘯而去。
　　二 棄風限電之“痛”
　　1.風電的自身因素
　　從風電的性質來看，風力具有間歇性和不穩定性，因此風力發電也隨之對電網的安全性存在一定的威脅。從技術層面上講，風力資源時強時弱，風力發電具有不穩定性，小規模的風電電源會引起電能質量、電壓的問題，大規模的風電電源會引起電網穩定性等問題。正是由于風電的間歇性和不穩定性，而且在并入電網后會對電網造成一定的沖擊，使電的品質下降，有人甚至將風電戲稱為“垃圾電”，而其他的電源如火電、水電則都是可以調度的，這就大大減少了電網運行和調度的風險。
　　2.設備因素
　　據了解，電網對風電入網有著極其嚴格的技術指標，入網的風電必須滿足電網的穩頻、穩壓和穩相要求。自然風是不穩定的，由此導致風機所發出的電也不穩定。不穩定的風電對電網會產生巨大沖擊，有可能導致電網崩潰或設備損壞。
　　為了使風電滿足入網條件，使上網的電能盡可能穩定，電網運營商需要在風機和電網之間加入復雜的調節裝置，按照慣例，為確保電網安全，在風電上網時一般要按照兩倍比例建立其他穩定的調峰電源（調節電力負荷峰谷差的發電機組），即建設500萬千瓦的風電，理論上需1000萬千瓦調峰電源來調峰，而這無疑將增加企業的成本，企業積極性不高也就理所當然了。
　　3.電網因素
　　困擾風電設備商和運營商最大的難題是風電并網問題。因為電網問題導致風能資源豐富的地區發出的電無法送達用電消耗大的地區，形成風能資源相對過剩。近五年來，中國風電裝機容量連續以每年超過100%的速度增長。發電方面，風電裝機容量指標早已提前完成；而輸電方面，電網企業收購上網卻止步不前。盡管《可再生能源法》中規定“全額收購其電網覆蓋范圍內可再生能源并網發電項目的上網電量”，但因缺乏硬性約束，截至2009年，風電裝機容量占電力總裝機容量的1.85%，而上網風電卻僅占總電量的0.75%，有1.1%的風電運營后無法上網。這就需要建設風電場的配套電網工程項目，而建設500千伏的輸電線路，平均每100公里需要3.5億元，特別是內蒙古這樣地域廣闊的地區，電網建設所需資金更是巨大，對于風電場投資者來說顯然不現實。
　　4.地區因素
　　地理因素也是加大風電上網難度的一個重要原因。一是市場因素市場消納難。內蒙古地區本身并非用電大區，加之近來。國家陸續出臺節能環保、上大壓小及限制高耗能產業的政策，內蒙古擬建和在建的高耗能用電項目停工，已建成的用電項目大量停產，用電需求不大。因此，內蒙古自身所生產的火電已經足夠使用，如何能夠增加外送電量是內蒙古電網最大的企盼。二是季節因素季節調節難。內蒙古屬于高寒地區，每逢冬季，城市居民供暖成為社會穩定的重大民生問題。電網必須首先保證供熱機組的安全穩定運行，因此，不得不限制風力發電，優先火電。
　　5.政策因素
　　第一，一些風電企業為了爭取綠色電力配額而“跑馬圈地”，部分風機生產企業為了搶占市場份額而無序競爭，由此導致風電發展出現了“局部過熱”現象。目前，中國60%以上的風電裝機由國有五大發電集團投資并運營。對其而言，盈利并非直接目的，而爭奪地盤，搶先占有國家規定的新能源份額才至關重要。從投資主體上看，五大發電集團和中廣核、京能，以及其他發電企業都在內蒙古進行了大規模的風電投資。
　　第二，一些地方出于局部利益不顧自身條件片面追求新能源產業發展速度；國家出臺的《可再生能源法》，推動了新能源產業發展。因為風電上網價格較高，利潤可觀，風力發電受到追捧，幾乎所有有條件發展風電的地方政府都積極上馬風電項目。客觀上講，風能資源豐富的地區大多是欠發達地區。為了吸引投資，地方政府積極招商，吸引發電企業，降低企業進駐門檻。國家有關規定明確建大規模的風電場須經發改委審批，而小于5萬千瓦規模的則只需上報地方政府核準，由地方政府審批。一時間中小規模的風電場遍地開花。
　　目前，內蒙古電網風電發電量比例已超過國家《可再生能源中長期發展規劃》中要求的2020年目標，若地區負荷沒有明顯增長，將大大超過電網可接納風電容量，如不解決電力送出通道，增加調峰措施，“窩電”現象難以解決。
　　第三，外送通道批復不同步。有關部門在風電項目批復的同時未能配套批復風電外送通道，成為影響內蒙古風電發展的瓶頸。據內蒙古電力行業協會調研，2006年國家發改委對內蒙古錫林郭勒地區的兩項30萬千瓦風電特許權項目、2008年國家能源局對內蒙古達茂地區140萬千瓦風電項目的批復，都沒有考慮外送通道的建設，使兩大風能資源富集區的風力發電受到限制。與這兩個項目形成對比的是內蒙古通遼地區在制定風電規劃的同時，由市發改委綜合協調，制定并報審了外送通道規劃，爭取到了東北電網的有力支持。目前該地區有并網發電的風電場5座，裝機容量49.565萬千瓦，在地區供電最高負荷120萬千瓦的情況下，從未出現風電限制出力的情況。
　　三 對策和建議
　　1.對客觀影響因素的對策與建議
　　第一，加大科技研發，推動風電技術進步。目前我國大部分風電機組不具備有功或無功調節和低電壓穿越功能以及風電的間歇性、隨機性使電網調頻負擔增加。因此，開發儲能技術和風光互補技術對于改善風電隨機性、波動性，降低風電風電輸出對電網造成的影響具有重要作用。可以建設燃氣電廠、抽水蓄能電廠，來彌補風力發電的隨機性，減少風電功率波動對電力系統運行的影響，實現風能的開發利用最大化和風電并網后的系統安全穩定運行。
　　根據內蒙古電力公司的測算資料，如果建設呼和浩特120萬千瓦抽水蓄能電站做為風電場的調峰電站，電網可多接納200萬千瓦風電出力，同時可減少火電對風電的深度調峰及備用。抽水蓄能電站具有快速轉變的靈活性，可以彌補風力發電的隨機性，減少風電功率波動對電力系統運行的影響。實現風能的開發利用最大化和風電并網后的系統安全穩定運行。在內蒙古正鑲白旗（縣）京能哲里根圖風電場二期工程中，已擬建風光互補示范工程。該工程具有廣泛的借鑒意義，是今后風電場發展的方向。
　　第二，加快電網建設步伐。隨著內蒙古風電的快速發展，盡快解決電網外送通道問題成為關鍵的基礎性工作。為實現風電場和電網的安全運營，為滿足風電并網和送出要求，必須加強電網建設。一是對現有的輸電線路進行擴容改造。通過加裝串補、無功補償等電力電子設備，對相應的輸電線路進行擴容改造，提高現有線路的輸送能力。二是建設新的輸電線路。將風電安全輸送至外部電網；積極推進超高壓、特高壓交直流外送通道的建設，通過與外部電網聯網將風電外送，增加整個系統的基荷，在更大的電網范圍內調峰，從而增加電力系統對風電的消納能力。三是“打捆外送”化解風電棄風。按照風電與火電1∶2的比例，給托克托、岱海、上都三個點對網送電通道配置風電，形成風火打捆送出的模式
　　第三，加強電力的就近、就地消化能力。內蒙古電力行業協會提出在對目前內蒙古風電項目整合的基礎上，把綠色邊防風電項目納入內蒙古風電整體規劃的建議，有計劃地開展中蒙、中俄邊境地區的阿拉善、巴彥淖爾、包頭、烏蘭察布、錫林郭勒、呼倫貝爾、興安等邊境風電場的前期工作。地處中蒙邊境的蘇尼特右旗（縣），在風資源較好的情況下，風電場當天所發電量可以全部就地消納（當日該地區供電量263.5萬千瓦時，從電網購進電量35.5萬千瓦時）。在一些電網末端的偏遠地區，風電可以實現就近接入，就地消化，不僅減少了對電網主網運行的影響，而且還可向蒙古國輸出，這對內蒙古邊境地區風電建設具有一定的借鑒意義。
　　2.對風電行業各行為主體的建議
　　第一，從國家角度來說，內蒙古地區的風資源是國家的寶貴資源，內蒙古的“風電三峽”是全國人民的“風電三峽”。風電開發不僅僅只是風電富集省區的責任，必須實現跨省、跨地區、在國家電網包括南方電網層面的電力市場接受風電的統籌規劃。
　　第二，從審批機構和主管機關的角度來說，首先，在做好風電規劃的同時必須制定并報審外送通道規劃。在大型風電場項目的批復中，要先考慮外送通道的建設和電網網架結構能力。其次，要注重與電網的協調發展。從內蒙古風能資源分布看，風電接入電網距離少則幾十公里，多則上百公里，因此要合理安排風電建設的規模和時序，同時結合內蒙古的實際情況，注重與常規電源協調發展，如與火電配套建設打捆外送，保持輸電通道的安全穩定。
　　內蒙古風電在今后的建設發展上，首先，要加強風電建設管理，在風電項目招投標中，切實解決質次價高的問題。其次，要加強風電企業的管理，建立并完善各項規章制度，切實解決經營管理、成本核算粗放的問題。
　　第三，從企業自身來說，對于風電場選址不能只考慮風能最大化，還應考慮輸送電成本最小化。對于風場的規模和審批，不僅要考慮到初期的成本與投資，還要考慮到建成的入網難易程度，在風電開發項目上進行理性的投資。
　　參考文獻
　　[1]李保平.內蒙古風電“限行”困境[J].中國經濟和信息化，2010（4）
　　[2]李秀芬、張建成、遲永寧.內蒙古風電發展存在的問題及解決方案分析[J].內蒙古電力技術，2010（5）
　　[3]龔國軍.內蒙古風電之“惑”[J].中國電力企業管理，2010（3）
　　[4]趙杰、趙明宇、胡玉春.內蒙古：“風電三峽”遭輸電瓶頸.[N].中國經濟時報，2009.8.