千萬(wàn)級(jí)的大風(fēng)電并網(wǎng)都存在什么問(wèn)題？

提及風(fēng)電，言必稱丹麥，2013年丹麥電力有近4成來(lái)自于風(fēng)力，這是個(gè)很夸張的數(shù)字。

那丹麥乃至歐美的風(fēng)電并網(wǎng)和我國(guó)的大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)有什么不同呢？

數(shù)量級(jí)不同

中國(guó)所謂‘大規(guī)模’指的是千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)場(chǎng)，而歐美的‘大規(guī)模’指的是幾十萬(wàn)千瓦級(jí)的風(fēng)場(chǎng)；中國(guó)所說(shuō)的‘遠(yuǎn)距離’指的是幾百上千公里的輸送，歐美的‘遠(yuǎn)距離’基本上在一百公里左右。以美國(guó)得克薩斯為例，在美國(guó)算是大型風(fēng)場(chǎng)，其最大風(fēng)電場(chǎng)僅為73萬(wàn)千瓦，風(fēng)電集中輸送也僅有上百公里。

并網(wǎng)思路不同

我國(guó)風(fēng)電存在“大基地建設(shè)，大規(guī)模送出”的思路，歐美則是“”分散接入，就地消納“的思路，這里先不提好壞，只說(shuō)事實(shí)。德國(guó)2006年風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量小于50MW，接入110kV以下配電網(wǎng)規(guī)模約占總量的70%；丹麥風(fēng)電機(jī)組主要接入30kV及以下網(wǎng)絡(luò)，2006年底丹麥風(fēng)電裝機(jī)容量中，約88%接入低壓網(wǎng)絡(luò)和10～30kV配電網(wǎng)。

能源結(jié)構(gòu)不同

歐洲燃?xì)狻⑷加桶l(fā)電和水電比例大，調(diào)峰能力強(qiáng)。拿丹麥來(lái)說(shuō)，丹麥的地理位置優(yōu)越，北有水力發(fā)電站，南有火電發(fā)電廠。因此當(dāng)風(fēng)力不夠的時(shí)候，可以從挪威引進(jìn)環(huán)保的水電。電力的互送非常頻繁，一年中，丹麥要進(jìn)出口的電相當(dāng)于該國(guó)總用電量的30%。而我國(guó)幅員遼闊，電源負(fù)荷分布不均，而且電源以火電為主，調(diào)節(jié)能力相對(duì)較差，具體的下面細(xì)說(shuō)。

對(duì)電網(wǎng)的要求不同

歐洲風(fēng)電基本是分散接入，對(duì)電網(wǎng)用戶側(cè)的智能化要求是比較高的，而歐洲電網(wǎng)也是圍繞這個(gè)方向在發(fā)展；而我國(guó)的大規(guī)模送出則是另一個(gè)課題了，面對(duì)的困難也不一樣。

所以，歐洲有些風(fēng)電并網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但是很多困難卻是特殊的。

下面具體說(shuō)說(shuō)千萬(wàn)級(jí)風(fēng)電并網(wǎng)的問(wèn)題。

能源結(jié)構(gòu)

上面已經(jīng)提到了，這里詳細(xì)的描述下。

風(fēng)電大家都知道是具有波動(dòng)性的，從一年中風(fēng)電場(chǎng)每天平均輸出功率看，每天最大和最少發(fā)電量至少相差約40～50倍。從微觀上分析一天內(nèi)的輸出功率變化，風(fēng)電在24小時(shí)內(nèi)仍處于非常不穩(wěn)定狀態(tài)，輸出功率(兆瓦)在0～100之間隨機(jī)波動(dòng)。

而且，夜晚用電負(fù)荷處于低谷時(shí)段風(fēng)電發(fā)電出力往往較大，即使常規(guī)電源降出力，當(dāng)風(fēng)電規(guī)模達(dá)到一定程度（大于低谷用電負(fù)荷），也難免出現(xiàn)限電棄風(fēng)。下圖為風(fēng)電出力曲線和負(fù)荷需求曲線對(duì)照。

風(fēng)電的波動(dòng)性帶來(lái)的是它需要對(duì)應(yīng)合理的電源進(jìn)行調(diào)峰，從而來(lái)滿足負(fù)荷平衡。而我國(guó)以煤電為主的電網(wǎng)難以為風(fēng)電做深度調(diào)峰的。2012年我國(guó)煤電發(fā)電量占總發(fā)電量的73.9%。而歐美國(guó)家的能源結(jié)構(gòu)是以石油、天然氣等為主，其中美國(guó)27%是天然氣發(fā)電;英國(guó)燃?xì)獍l(fā)電比例更高達(dá)60%;北歐國(guó)家水電占90%。

所以，這些國(guó)家電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)容納能力遠(yuǎn)高于我國(guó)，這是因?yàn)槿細(xì)狻⑷加桶l(fā)電和水電的調(diào)峰能力比煤電強(qiáng)，在一定范圍內(nèi)能有效減少風(fēng)電波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的危害。即便如此，美國(guó)、丹麥等西方國(guó)家也已遭遇大規(guī)模風(fēng)電上網(wǎng)難的制約。

這是比較本質(zhì)的問(wèn)題。