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“风火光”打捆外送助力可再生能源消纳——新疆维吾尔自治区哈密风电基地二期项目纪实
发布时间:2014/3/21  浏览次数:1390 次  来源:中国改革报

   哈密风电基地是国家重点建设的风电基地之一。该基地二期项目利用哈密-郑州±800千伏特高压直流输电通道,实行"统一规划、统筹协调、质量优先、重视运行"的原则,采取风、火、光打捆的方式,扩大风力发电、光伏发电消纳范围,对促进我国可再生能源的大规模有效利用具有重要的示范意义。

   哈密风电基地是国家重点建设的风电基地之一,该基地二期项目利用哈密-郑州±800kV特高压直流输电通道,实行“统一规划、统筹协调、质量优先、重视运行”的原则,采取风、火、光打捆的方式,扩大风力发电、光伏发电消纳范围,对促进我国可再生能源的大规模有效利用具有重要的示范意义

    “资源是新疆手中的一张王牌,煤炭预测储量为2.19万亿吨,占全国预测储量的40%。哈密有‘煤都’、‘风库’、‘光谷’之美誉,煤炭预测资源量5708亿吨,占全国预测资源量的12.5%;哈密地区风能资源占全国20%,被国家确定为7大千万千瓦级风电基地之一;哈密还是全国日照时数最为充裕的地区之一。哈密东南部、星星峡等区域全年日照时数达3500小时,比俗称‘日光城’的拉萨还多350小时。同时,哈密也是新疆距离内陆最近的城市,是疆电东送的桥头堡。”一见面,新疆维吾尔自治区发改委能源处处长肖仁俊就迫不及待地向记者先容哈密的资源、区位优势。

   “基于国家节能减排政策和对清洁能源需求的增加,国家大力支撑风电、光电产业发展,利用跨区特高压直流输电通道,采取风、火、光打捆的方式,将清洁能源与火电打捆外送,对确保清洁能源的充分消纳和电量的稳定可靠外送具有十分重要的意义。” 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院(以下简称西北院)副院长白俊光对记者先容说。

    统一谋局 创新风电消纳模式

    近几年,随着环境保护的意识逐渐深入,在国家节能减排等政策的推动下,风电、光电等可再生能源发展迅速。据国家可再生能源中心发布的快报数据显示,2013年,全国风电累计核准容量13425万千瓦。其中,并网容量7758万千瓦,在建容量5667万千瓦。风电已经成为了我国仅次于煤电和水电的第三大电源。

    但由于我国能源资源同能源需求市场分布极不均衡,重要的煤电、水电和风电基地与中、东部负荷中心的距离一般都在800--3000公里, 受电网建设及风、光电出力特性影响,全国各区域不同程度的存在弃风弃光现象。2013年8月26日全国人大常委会执法检查组在关于检查《中华人民共和国可再生能源法》实施情况的报告指出,可再生能源发电全额保障性收购制度尚未得到有效落实,2012年风力发电被弃达到208亿千瓦时,占实际发电量17%左右。并且大量的风、光资源主要集中在西北、华北、东北三个地区,受当地负荷限制,更加剧了消纳的困难。

    为破解这一难题,在国家能源局的主导下,经过水电水利规划设计总院等多家单位的深入研究和科学论证,多能源互补以及跨区远距离送电的方案逐渐成为了消纳可再生能源的重要方向。

    在此背景下,新疆哈密地区由于其风能资源丰富,场址平坦,具备建设大型风电基地的条件;并且光照条件充足,同时煤炭资源丰富,在众多的候选区域中脱颖而出,成为了我国第一个利用跨区特高压直流输电通道、采取风火光打捆方式促进风电、光伏发展的示范基地。

    2012年5月13日,我国最长的超高压输电线路——哈密南至郑州±800千伏特高压直流输电工程与新疆与西北主网联网第二通道工程在新疆、河南、甘肃、青海四省(区)同时开工建设。这条以能源开发为龙头的发展之路,自西向东,新疆从途中驿站变身为战略主场,国家有关部门也以前所未有的力度给予全方位支撑。

    按照统一规划、统一勘测设计,统一进行基础配套设施建设的引导思路,2012年10月,国家能源局下发了《关于同意新疆哈密大南湖煤电基地三个外送电源项目开展前期工作的复函》(国能电力〔2012〕329号),确定国投、国网能源、国电等3个煤电项目(总规模504万千瓦)作为哈密-郑州±800千伏特高压直流输变电工程首批配套电源,复函中同时明确了该直流线路主送风电,火电调峰的原则,以保证此线路风电项目总出力达到500万千瓦的可靠送出。

    2013年7月17日,国家能源局下发《关于哈密风电基地二期项目建设方案的复函》(国能新能〔2013〕272号),批复同意哈密风电基地二期项目建设方案,最终确定送出风电规模800万千瓦,其中,已核准哈密风电项目200万千瓦,新增风电建设规模600万千瓦。同时,确定新增光伏发电规模125万千瓦。

    同年9月16日,国家能源局在哈密市组织召开了哈密风电基地外送项目规划建设协调会,会议最终确定了风光电项目的建设地点、项目建设实施的原则和任务分工。会议要求本项目实行“统一规划、统筹协调、质量优先、重视运行”的原则以确保项目建设进度和技术质量,更好地促进哈密火风光项目整装示范基地的成功实施和推广示范。

    2013年12月23日~28日,水电水利规划设计总院会同新疆自治区发展改革委和新疆生产建设兵团发展改革委主持召开了新疆哈密地区千万千瓦级风电基地二期首批项目可行性研究报告审查会议。会议听取了西北院对设计工作和成果的汇报,并对报告进行了认真的讨论和评审。审查会议就风电场前期工作内容、深度及项目开发建设条件进行了技术把关,为加强后续监管提供基础性技术支撑。

    截至2014年初,哈密风电基地二期各项目可研报告编制工作均已经编制完成,各项工作正在有条不紊的推进。来自国家电网必威国际最新消息是,“疆电外送”首个特高压项目哈密南—郑州±800千伏特高压直流输电工程日前开始系统调试,工程有望在2014年春节前投入商业运行。对新疆哈密地区而言,今后输往全国的不再仅仅是甜美无比的哈密瓜,装机容量800万千瓦的风电,以及125万千瓦的光伏发电的清洁电量,将以“风、火、光”打捆的方式,在不久的将来也会从茫茫戈壁上输送到千家万户。

    多能互补 疆电外送最优选择

    据肖仁俊先容,在新疆,四大煤炭基地散落于吐哈、准东、伊犁和库拜,不仅煤炭、石油、天然气储量丰富,集中在“九大风区”的风能技术可开发量达到1.2亿千瓦,约占全国风能技术可开发总量的20%,辽阔的戈壁日照充足,太阳能发电优势明显。因此,中央要求把新疆建成“国家大型油气生产加工和储备基地、大型煤炭煤电煤化工基地、大型风电基地和国家能源资源陆上大通道”。

    考虑新疆当地电力系统消纳能力不足,哈密—郑州800千伏特高压直流工程于2013年得到国家发展和改革委的批复,“疆电外送”将启动新疆资源优势转化的另一种形式。“通过750千伏交流、特高压直流外送输电通道的风电外送,2020年新疆风电开发规模可达到2000万千瓦左右。其中80%左右需要外送,并主要送往我国的东中部负荷中心地区。”肖仁俊对记者先容说。

    风能具有间歇性、波动性、随机性的特点。从风电的年出力特性看,中国大部分地区的风电出力呈现春季、冬季较大,夏季、秋季较小的特点;而从日出力特性看,中国风电出力多数是在白天负荷高峰时段较小,后半夜负荷低谷时段较大,呈现明显的反调峰特性。风电的大规模接入给电力系统的调频调峰带来了严峻的挑战。因此,良好的电源结构和充足的备用容量是风电消纳的基础,风电开发客观上需要一定规模的灵活调节电源与之相匹配。

   “在大力发展风电和光伏发电的基础上,配套建设煤电基地,实施风火打捆,用火电来进行调峰,可以确保新能源发电的稳定出力,减少对电网的安全性的冲击,同时也满足了新疆煤电、风电大规模外送的现实需要。”白俊光说。

    以哈密风火“打捆”外送为例,在大多数情况下,哈密火电能及时跟踪风电波动;在风电出力变化快、变化幅度大的时段,可借助750千伏联网,调用西北电网、新疆电网内的水电、火电、抽水蓄能等系统资源,参与风电功率波动的跟踪,保持系统安全稳定运行。风火“打捆”输送方式下,哈密通过特高压直流送电河南的落地电价,可以低于河南火电的标杆上网电价,具备经济可行性。

   “可以说,将风、火、光打捆,通过长距离电力通道的输送,既推动了新疆当地的能源发展,又满足了中东部地区的能源求,优化了全国能源结构,减少环境污染。因此,风火光打捆是‘疆电外送’的最优选择。”白俊光对记者表示。

    示范创新哈密 项目具里程碑意义

    记者了解到,我国目前大规模可再生能源依托特高压直流送出尚无可借鉴的经验,而作为我国重点建设的风电基地之一——哈密风电二期项目,是我国首个利用跨区特高压输电通道促进风电建设和消纳的示范项目。该项目对探索利用高电压等级电力外送通道扩大风电消纳范围,加快风电产业持续健康发展、促进全国能源平衡与结构调整,推动新疆经济社会跨越式,落实国家风电“十二五”规划目标具有重要意义。

    依据《新疆哈密地区千万千瓦级风电基地规划报告》,哈密风电基地共规划 3个风电场,2020年规划总装机容量1080万千瓦。

    2012年8月,国家能源局同意西北院哈密风电基地一期项目——哈密东南部风区200万千瓦项目开展前期工作。该项目统一进行勘测设计,统一进行基础配套设施规划和设计,各家开发企业分别组织建设。截至目前,所有项目均已开工建设,部分风电场已建成投产发电。

    随着哈密风电基地开发的深入,2013年7月,国家能源局批复同意哈密风电基地二期项目建设方案,最终确定送出风电规模800万千瓦,其中二期新增600万千瓦风电项目由烟墩区域风电场、景峡区域风电场和三塘湖风区风电场组成,共计25个风电项目。

    新疆哈密风电基地二期新增125万千瓦光伏项目由风间带光伏电站、东南部山口光伏发电园区和新疆生产建设兵团十三师项目等三部分组成,共计21个光伏发电项目。

    在哈密风电二期项目中,由于各项目开发主体仅明确了项目投资规模,而未明确具体的建设地点,因此当地政府还组织了建设地点确定抽签仪式,最终明确了 18家项目业主风电项目建设地点。其中,神华集团120万千瓦;国电集团60万千瓦、国开投必威国际60万千瓦;中电投集团30万千瓦;华电集团、华能集团、中广核集团、中节能集团等14家企业均为20万千瓦。

    据西北院先容,相关部门下一步将组织哈密风电基地的各个业主将进行风电机组招标,并落实安排整体项目的接入系统设计工作,尽早确定接入系统方案,并落实送出工程建设,为基地并网提供技术支撑与服务。

   “除了在探索风电消纳方式方面重要的示范意义外,该项目对新疆新能源产业链的形成将发挥重要的促进作用,不仅促进哈密当地的就业,造福当地百姓,还对整个新疆社会经济建设也具有重要意义。”肖仁俊说。

    而随着哈密风电基地的建设和发展,其代表的多种能源打捆利用跨区输电通道送出的开发模式已经成为下一步我国扩大风电等可再生能源消纳范围的主要途径之一。记者了解到,我国可再生能源技术归口管理单位——水电水利规划设计总院已经组织相关部门在参照哈密风电基地开发经验的基础上,启动甘肃酒泉、宁夏等数个风电基地的“风、光、火”打捆外送课题研究工作,哈密风电基地示范项目必将助推我国可再生能源的大发展。

                                                

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