甘肃酒泉千万千瓦级风电基地
(图片来源:中国电力网)
2010年的最后一个月,根据中电联的预测,“十二五”期间,全国全社会用电年均增速为8.5%,比“十一五”期间减少两个百分点,总用电规模可能达到6.5万亿千瓦时。“十三五”期间,全国全社会用电年均增速为6.5%,总用电规模有望达到8.5万亿千瓦时。
在全国用电量增长减速的大背景下,目前不少地区为了适应用电的需要,已经规划了大量的电力投资,或者计划长距离购电。例如湖北省电力“十二五”规划提出,2010年、2015年、2020年湖北省全社会用电量分别为1251、1856、2410亿千瓦时,预期“十二五”、“十三五”的年均增速分别为8.2%、5.4%。未来五年,全省电网电力缺口主要靠向北方购买火电,其中内蒙古成为主要输送地。
国网能源研究院院长张运洲认为,“十二五”期间需要通过“打捆输送”把西南水电、西北煤电、风电等能源远距离输送至中部和东部地区,以满足能源需求。““风电单独输送面临较大的技术风险,现有系统在频率控制、电压调节、安全稳定等运行方面难度很大。” 目前全国规划的7个千万千瓦级风电基地,到2015年装机量可达到6100万千瓦,张运洲表示,如果不采取“打捆输送”,2020年内蒙古可接纳的风电装机量不足700万千瓦,但是如果实现风电、火电打捆外送,2020年内蒙古的风电开发规模可达3900万千瓦。
风电与火电“打捆外送”问题的提出
中国能源资源与用电市场逆向分布,提高国内能源供给能力必须解决能源的输送问题。目前,一方面国内西部、北部地区丰富的能源资源无法输送出去;另一方面东部、中部和南部经济发达地区的能源供应难以充分保证,能源输送问题已经成为影响中国经济发展的全局性问题。
随着工业化、城市化进程的延续,中国未来能源需求将持续增加。受到国内资源条件和价格因素的限制,中国能源消费结构中煤炭、石油和天然气等化石能源占主导地位。2009年化石能源消费仍然占能源总量的92.8%,包括水电、核电和风电在内的其他能源消费所占比重仅为7.2%,其中除了水电以外的其他可再生能源所占比重非常低。风电是除了水电以外开发技术最成熟、开发成本最低的可再生能源,是未来最具有大规模开发价值的可再生能源;随着化石能源价格的不断上涨,风电发电成本将逐步与核电相当、与传统火电发电成本接近,远低于生物质、太阳能等其他可再生能源的发电成本;同时,随着设备制造水平的提高将进一步降低风电建设成本,大规模开发的规模效益也将降低风电发电成本,风电发展是国家可再生能源替代战略的必然选择。
能源资源与用电市场的逆向分布
中国陆上风能资源主要分布在内蒙古、新疆和甘肃等三北地区,国家规划的七个千万千瓦级风电基地除了江苏以外全部集中在三北地区;中国的用电负荷中心主要集中在自然条件较好、人口稠密的东南沿海地区,即使在三北地区的用电负荷中心也远离风电基地,自然形成了风电资源与用电负荷的逆向分布。
不仅风能资源与用电市场逆向分布,中国煤炭、石油、天然气和水电资源也是逆向分布,能源资源主要分布在西部、北部,能源需求主要集中在东南沿海地区;尤其是占中国能源消费70%的煤炭资源与市场需求的逆向分布,煤炭的远距离输送几乎完全依赖铁路运输,导致煤电油运紧张问题作为中国经济发展的瓶颈长期难以缓解,寻求新的能源输送方式已经成为中国经济发展的内在需求。
大规模风电的消纳问题
在中国风电连续四年翻番高速发展的大好形势下,风电发展较快的地区首先遭遇到风电消纳能力不足的市场“瓶颈”。国家发改委2007年9月发布的《可再生能源中长期发展规划》中,2010年的风电规划目标是500万千瓦。但现实发现远远超过规划,仅2008年新增风电装机容量就达到了600多万千瓦,累计装机突破了1200万千瓦,而电网则是按照此前的规划建设的,跟不上风电装机的迅猛态势。
根据国家电网能源研究院的预测,2020年全国的风电并网规模可达到1.02亿千瓦,其中4800万千瓦风电在本省电网内消纳,5400万千瓦风电通过跨区大电网在更大范围内消纳。2030年全国的风电并网规模可达到1.6亿千瓦,其中7500万千瓦在本身电网内消纳,8500万千瓦要通过跨省跨区输电在更大范围内消纳。伴随着七个千万千瓦风电基地的开工建设,预计未来制约中国风电发展的主要“瓶颈”