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解析:甘肃省风电弃风限电的“来龙去脉”

2016-04-14 00:06
瑾年Invader
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  最近,央视题为“甘肃千亿风电基地停摆”的新闻报道播出后,“弃风弃光限电”问题一下在社会上引起广泛关注。2015年全国风电平均利用小时数1728,平均弃风率接近15%,个别地区超过30%。其中,风能资源丰富的甘肃地区,平均风电利用小时数不及1200小时(如果没有弃风限电,甘肃地区风电可利用小时数可以达到2100至2300小时)。

  于是乎,针对弃风问题形成的原因、责任认定与解决方案,各路神仙纷纷登台,各执一词,外人听的更是一头雾水。本人查找了相关资料,请教了各路专家,咨询了知情人士,才算是搞清楚了甘肃省风电弃风限电的来龙去脉和原因。

  在这些争论中,关于弃风限电的原因,一些专家一直在强调风电的波动性,调峰能力的缺乏,输电线路不足等所谓的技术障碍。不把这些技术问题厘清,会影响对弃风限电问题的正确认识和判断。那我们先谈谈这些技术问题。

  一、风电需要的调峰辅助服务比想象中的要少很多,所谓调峰能力不足不构成弃风限电的根本原因。

  什么是调峰辅助服务?

  电力具有区别其他一般商品的特殊物理属性:电以光速传输,目前大规模电能存储技术不成熟、不具经济性。就是说发电、输电、配电、用电要瞬时完成,所以电力系统运行必须保证实时平衡,即电力的发电量和用电量时刻保持一致。因此为保持电力实时平衡,电力系统中需要保留一部分旋转备用电源,需要预留调频调压资源,预留重新启动整个系统的黑启动资源,以备不时之需。这些为保障电力系统正常运行所提供的资源,就是所谓的辅助服务。

  电力系统实际运行过程中,电力调度中心根据次日负荷预测曲线、各类电源和电网运行和检修状况、电网和电源的运行约束等,制定次日各发电机组的开停机计划和出力曲线,以使电力电量在当日的每个时间段在供需两侧保持实时平衡。但是由于影响电力系统运行的因素会出现预期之外的变化,比如突然的气温升高导致空调用电量的增加,某台发电机组因故障意外停机,一个用电企业临时性的停工等,都会造成在日前已经形成的电力电量平衡计划安排,在生产运行日内出现不平衡的问题,要为这些随时出现的临时不平衡进行调整,或者增加、或者减少某些发电机组的出力,这就是调峰辅助服务。这里要强调的是,只有因为跟日前平衡计划不一致而导致的机组向上或向下出力才属于调峰辅助服务,不能把发电机组计划内出力的波动混淆为调峰辅助服务。

  风电具有波动性,但是自从风电功率预测技术普及以后, 80%-90%的情况下是可以预测的,所以风电不能算是随机性电源。所谓因风电导致的调峰辅助服务,应该仅仅是预测误差部分的电力电量。所以,风电需要的调峰辅助服务比想象中的要少很多。这一点可以从其他国家的市场经历中得到检验。德国的一项研究提供了这方面的数据。从2008年到2013年,德国的波动性可再生能源发电份额从7%上升到了13%,而同期电网的向上的调频、调峰资源需求却下降了20%,而向下的资源大体保持稳定。伴随着风功率预测水平的提升、电网调度的进一步精细化、共享的网际备用,风电波动性带来的调峰需求还会进一步下降。

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