近年來(lái)，風(fēng)電裝機(jī)增長(zhǎng)迅猛與棄風(fēng)消納難題待解共同構(gòu)成了中國(guó)風(fēng)電行業(yè)的兩極。嚴(yán)重超出消納能力的風(fēng)電“擠著”上網(wǎng)，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)重重壓力。作為在消納過(guò)程中的關(guān)鍵一環(huán)，國(guó)家電網(wǎng)在加快新能源并網(wǎng)輸送通道和抽水蓄能電站建設(shè)、推進(jìn)“兩個(gè)替代”、擴(kuò)大新能源市場(chǎng)等方面，積極布局施策，全力消納風(fēng)電。

中國(guó)風(fēng)電，像風(fēng)一樣快。

早在2012年我國(guó)便摘得風(fēng)電裝機(jī)容量世界第一的桂冠，2011～2016年，新增風(fēng)電裝機(jī)均領(lǐng)跑全球。

然而這句媒體對(duì)中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)的評(píng)價(jià)卻并不適用于整個(gè)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展。我國(guó)面臨著越發(fā)嚴(yán)重的棄風(fēng)消納難題，“邊建邊棄”的怪圈連續(xù)多年始終存在。全國(guó)棄風(fēng)率從2014年的8%，上升到2015年的15%，到2016年部分地區(qū)甚至超過(guò)40%。

是什么正掣肘著在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展大趨勢(shì)下本應(yīng)火熱的“風(fēng)光”？一邊是嚴(yán)重超出消納能力的風(fēng)電“擠著”上網(wǎng)，一邊是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行壓力重重，作為在消納過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵一環(huán)，國(guó)家電網(wǎng)全力求解“捕風(fēng)”之道。

舉措一：加快輸電通道建設(shè)

加快建設(shè)新能源并網(wǎng)工程和跨區(qū)跨省輸電通道，打造清潔能源大范圍優(yōu)化配置的堅(jiān)強(qiáng)平臺(tái)，滿足新能源集中大規(guī)模開發(fā)和全國(guó)消納需求，是解決棄風(fēng)棄光問(wèn)題的治本之策

如果將電力消納市場(chǎng)比做一個(gè)水桶，那么由于經(jīng)濟(jì)增速放緩、電力增速減慢等原因，如今水桶近滿，而新能源等各類電源還在不斷地注水。如何將溢出的水通過(guò)合理配置送到需要的地方，就成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。破解我國(guó)風(fēng)資源集中、規(guī)模大、遠(yuǎn)離負(fù)荷中心、就地消納市場(chǎng)有限的困境，同樣是這個(gè)道理。

國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于促進(jìn)新能源消納的報(bào)告》中透露，截至2016年年底，“三北”地區(qū)新能源裝機(jī)合計(jì)1.63億千瓦，但電力外送能力只有3700萬(wàn)千瓦，而且還要承擔(dān)煤電基地外送任務(wù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足送出需要。

加快建設(shè)新能源并網(wǎng)工程和跨區(qū)跨省輸電通道，讓風(fēng)電及時(shí)并網(wǎng)、順暢送出、高效消納，是解決棄風(fēng)問(wèn)題的治本之策。

一方面，面對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目“井噴式”地上馬，國(guó)家電網(wǎng)公司加快建設(shè)配套工程，持續(xù)完善并網(wǎng)服務(wù)。“十二五”至今，國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)累計(jì)新增風(fēng)電等新能源并網(wǎng)項(xiàng)目5000余個(gè)，保證了國(guó)家和各級(jí)地方政府核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目全部及時(shí)并網(wǎng)發(fā)電。

另一方面，基于我國(guó)資源與負(fù)荷中心逆向分布的現(xiàn)實(shí)帶來(lái)的本地消納空間不足，以及規(guī)劃不同步造成的外送瓶頸，國(guó)家電網(wǎng)千億投資跨省跨區(qū)輸電，先后建成吉林、甘肅、青海、蒙東、新疆等地區(qū)新能源基地并網(wǎng)送出配套工程。2016年，國(guó)家電網(wǎng)公司750千伏及以下新能源并網(wǎng)及輸送工程總投資91億元，建成新能源并網(wǎng)及送出線路5049千米，為風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)和高效利用提供堅(jiān)強(qiáng)支撐。

消納成效如何？數(shù)據(jù)說(shuō)話。

截至2016年年底，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)域新能源并網(wǎng)裝機(jī)突破2億千瓦，2016年全年，消納清潔能源達(dá)11893億千瓦時(shí)。國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)，16個(gè)省區(qū)的新能源成為第二大電源。

萬(wàn)億電量中，特高壓等跨區(qū)跨省輸送通道發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。僅2016年1～10月，通過(guò)特高壓交易清潔能源電量就超過(guò)1000億千瓦時(shí)，占特高壓交易總量的七成多。

在2016年棄風(fēng)率最高的甘肅，酒泉風(fēng)電基地裝機(jī)規(guī)模已超過(guò)1300萬(wàn)千瓦，亟待特高壓發(fā)揮外送作用。國(guó)家能源局《關(guān)于支持甘肅省創(chuàng)建新能源綜合示范區(qū)的復(fù)函》中明確要求，確保酒泉—湖南特高壓直流工程年輸送新能源電量占比40%以上。根據(jù)規(guī)劃，該工程年送電可達(dá)420億千瓦時(shí)，40%則意味著工程年輸送新能源發(fā)電超168億千瓦時(shí)。這個(gè)可期的數(shù)字與2016年前10個(gè)月甘肅風(fēng)電光伏發(fā)電量基本持平，會(huì)讓酒泉陸上“三峽”、世界風(fēng)庫(kù)的美譽(yù)更加名副其實(shí)。

除酒湖特高壓外，截至2016年12月，包括“四交四直”特高壓工程在內(nèi)的國(guó)家電網(wǎng)納入大氣污染防治11條重點(diǎn)輸電通道已全部獲得核準(zhǔn)。其中，投運(yùn)不久的蒙西—天津南交流以及在建的錫盟—江蘇、上海廟—山東直流工程都瞄準(zhǔn)了蒙西新能源送出，三條輸電高速路旨在將蒙西風(fēng)電等新能源源源不斷送往華北、華東負(fù)荷中心。

2016年年底《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》和《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》發(fā)布，明確了“十三五”風(fēng)電發(fā)展的總量目標(biāo)，即到2020年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2.1億千瓦以上，并提出大力發(fā)展新能源，要優(yōu)化調(diào)整開發(fā)布局，依托電力外送通道，有序推進(jìn)“三北”地區(qū)可再生能源跨省區(qū)消納4000萬(wàn)千瓦。

這11項(xiàng)工程的建設(shè)，對(duì)位于起點(diǎn)的內(nèi)蒙古、陜西、山西等能源基地來(lái)說(shuō)，將促進(jìn)能源基地集約化開發(fā)，擴(kuò)大風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔能源消納范圍，加快當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì)向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化；對(duì)落點(diǎn)的京津冀魯、長(zhǎng)三角等地區(qū)，則對(duì)滿足負(fù)荷中心的清潔用電需求、助力經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義，讓“無(wú)限風(fēng)光”更多地并得上、發(fā)得出、能消納。

舉措二：提升電網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)能力

加快建設(shè)抽水蓄能電站，提升系統(tǒng)調(diào)峰能力，持續(xù)完善調(diào)度支持系統(tǒng)，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式，發(fā)揮交易平臺(tái)作用，擴(kuò)大跨省跨區(qū)交易規(guī)模，是實(shí)現(xiàn)新能源高效消納的重要保障

2016年12月8日，遼寧清原、江蘇句容、福建廈門、新疆阜康抽水蓄能電站開工。對(duì)于已進(jìn)入供暖季的北方地區(qū)，四座電站的開工顯得尤為重要。

來(lái)自國(guó)家電力調(diào)度中心的數(shù)據(jù)顯示，2016年，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)63%的棄風(fēng)電量發(fā)生在供暖期，低谷棄風(fēng)電量又占總棄風(fēng)量的80%。這主要是由于“三北”地區(qū)大風(fēng)期與供暖期重疊，而“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一，抽水蓄能等靈活調(diào)節(jié)電源比重低，供熱機(jī)組不能深度調(diào)峰，保供熱和新能源消納矛盾突出。比如東北地區(qū)就出現(xiàn)了供熱期火電最小技術(shù)出力超過(guò)最小用電負(fù)荷的情況，完全沒有消納風(fēng)電的空間。

作為目前最具經(jīng)濟(jì)性的大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)施，抽水蓄能電站就像清潔能源的“蓄水池”，在增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行靈活性、保障電網(wǎng)安全的同時(shí)，為提高電網(wǎng)消納能力提供了重要支撐。

近年來(lái)，抽水蓄能電站的建設(shè)步伐加快，截至2016年年底，累計(jì)建成21座抽水蓄能電站，裝機(jī)容量達(dá)到1918萬(wàn)千瓦。其中“三北”地區(qū)建成投運(yùn)7座抽水蓄能電站，裝機(jī)容量達(dá)577萬(wàn)千瓦；開工建設(shè)陜西鎮(zhèn)安等5座抽水蓄能電站，合計(jì)裝機(jī)容量715萬(wàn)千瓦，西北地區(qū)將結(jié)束無(wú)抽水蓄能電站歷史。

在運(yùn)抽水蓄能電站在上一個(gè)供暖季已充分彰顯了價(jià)值。2015年，遼寧蒲石河、吉林白山和北京十三陵抽水蓄能電站負(fù)荷低谷抽水啟動(dòng)分別為1268、546、980次，累計(jì)消納風(fēng)電電量達(dá)33.5億千瓦時(shí)。2016年，抽水蓄能電站平均綜合利用小時(shí)數(shù)3185小時(shí)，同比增長(zhǎng)78%，為有史以來(lái)最高，增加消納新能源電量103億千瓦時(shí)。

未來(lái)，抽水蓄能電站建設(shè)力度還將加大。國(guó)家能源局部署推進(jìn)能源領(lǐng)域供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，確定化解消納存量、優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行、發(fā)展抽水蓄能等調(diào)峰電源作為解決棄風(fēng)棄光問(wèn)題的重要舉措。《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，指標(biāo)更加明確：“十三五”期間建成1700萬(wàn)千瓦、開工建設(shè)6000萬(wàn)千瓦抽水蓄能電站。2.1億千瓦的風(fēng)電總裝機(jī)容量目標(biāo)，必然要求系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和保障手段的同步增強(qiáng)。加快建設(shè)抽水蓄能電站的戰(zhàn)略意義和全局影響將更加凸顯。

如果說(shuō)建設(shè)外送通道和抽水蓄能電站是解決棄風(fēng)問(wèn)題的長(zhǎng)久之計(jì)，那么優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式和擴(kuò)大跨省跨區(qū)交易規(guī)模則是更為直接和高效的良策，也充分體現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度側(cè)的精準(zhǔn)和公平。

為提高新能源預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和調(diào)度水平，國(guó)家電網(wǎng)公司全面部署風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，建成世界上規(guī)模最大、信息最全的風(fēng)電運(yùn)行實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。至2015年年底，27個(gè)省級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)就已全部部署風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)全覆蓋。

更直接的舉措是實(shí)施“兩個(gè)替代”、大用戶直購(gòu)電、新能源企業(yè)與自備電廠發(fā)電權(quán)置換等措施，努力拓展新能源消納市場(chǎng)。2016年，電采暖、港口岸電等4.1萬(wàn)個(gè)電能替代重點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施共完成替代電量1030億千瓦時(shí)。同時(shí)，公司推進(jìn)風(fēng)電供暖，投資超8000萬(wàn)元，為吉林洮南等8個(gè)風(fēng)電供熱站建設(shè)配套電網(wǎng)，優(yōu)先安排參與供暖的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電。僅新疆達(dá)坂城風(fēng)電清潔供暖示范項(xiàng)目每年就能消納風(fēng)電1.2億千瓦時(shí)，與原有供暖設(shè)施相比，可減少標(biāo)煤消耗4萬(wàn)噸。

此外，依托大電網(wǎng)、大市場(chǎng)，國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)揮交易市場(chǎng)平臺(tái)作用，打破省間壁壘，鼓勵(lì)新能源企業(yè)積極參與外送，支持西部北部風(fēng)電等清潔能源通過(guò)集中交易、雙邊交易等市場(chǎng)化交易方式實(shí)現(xiàn)跨區(qū)跨省消納。2016年全年，北京電力交易中心開展各類交易1200余次，完成包括新能源在內(nèi)的市場(chǎng)化交易電量7907億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)59%。

舉列三：以技術(shù)創(chuàng)新提升電網(wǎng)接納能力

持續(xù)加強(qiáng)新能源技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，提高各級(jí)電網(wǎng)智能化水平，增強(qiáng)新能源發(fā)電的可控性，是加快新能源發(fā)展的重要推動(dòng)力

都說(shuō)新能源大規(guī)模并網(wǎng)消納難。難在哪里？

預(yù)測(cè)難、控制難、調(diào)度難。中國(guó)電科院新能源所專家表示，必須在風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行的核心技術(shù)上攻克難關(guān)，在有效提高新能源接納能力的同時(shí)，確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

圍繞建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，從技術(shù)研發(fā)到工程示范再到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，國(guó)家電網(wǎng)公司持續(xù)在創(chuàng)新上用力。“十二五”以來(lái)，已累計(jì)投入超20億元開展課題研發(fā)，研究領(lǐng)域覆蓋新能源發(fā)電裝備、新能源并網(wǎng)仿真及規(guī)劃、大容量?jī)?chǔ)能等，多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)取得突破。如采用先進(jìn)控制手段優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)有功出力，解決風(fēng)機(jī)低電壓穿越、新能源集群控制等重大技術(shù)問(wèn)題；研究高壓大容量柔直關(guān)鍵技術(shù)，緩解風(fēng)電基地高比例可再生能源高效接納和外送問(wèn)題；發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)，推進(jìn)虛擬同步機(jī)研究，促進(jìn)新能源并網(wǎng)消納。

值得一提的是，2016年12月，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程榮獲中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)。該工程是目前世界最大的集風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能裝置和智能輸電“四位一體”的新能源綜合性示范工程，讓風(fēng)電、光伏發(fā)電與儲(chǔ)能發(fā)電搭配成像火電一樣穩(wěn)定可靠的電源，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并入電網(wǎng)。

國(guó)網(wǎng)冀北電力風(fēng)光儲(chǔ)公司負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，工程儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新，削弱了風(fēng)光出力的“毛刺”，解決了“安全”這一電網(wǎng)運(yùn)行最核心的問(wèn)題。目前，示范工程已累計(jì)輸電超過(guò)28億千瓦時(shí)，創(chuàng)新成果應(yīng)用于美國(guó)及我國(guó)寧夏、青海多個(gè)新能源聯(lián)合發(fā)電示范工程，讓大規(guī)模新能源精益化運(yùn)行擁有強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

為了讓風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)在相同的語(yǔ)言體系內(nèi)協(xié)調(diào)發(fā)展，截至2016年年底，國(guó)家電網(wǎng)公司累計(jì)發(fā)布新能源相關(guān)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、國(guó)標(biāo)19項(xiàng)、行標(biāo)40項(xiàng)、企標(biāo)40項(xiàng)。

針對(duì)棄風(fēng)棄光問(wèn)題，曾有業(yè)內(nèi)人士表示，如果在新能源迅猛發(fā)展的“十二五”之初，國(guó)家有關(guān)部門就能意識(shí)到新能源電源和電網(wǎng)工程協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，超前核準(zhǔn)一批“三北”地區(qū)電力外送通道項(xiàng)目，那么，棄風(fēng)、棄光也許不會(huì)像現(xiàn)在這么嚴(yán)重。

這樣的“也許”并不能改變現(xiàn)狀，其意義更在于反思和探究未來(lái)。

《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》和《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》都在解決棄風(fēng)問(wèn)題上布局落子——首先在可再生能源的布局上要進(jìn)行優(yōu)化，棄風(fēng)棄光的地區(qū)要適當(dāng)放緩規(guī)模和節(jié)奏；其次堅(jiān)持集中建設(shè)與分散建設(shè)并舉的原則，以就近消納為主；最后全面提升系統(tǒng)的靈活性，提高電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力。

令人欣慰的是，以國(guó)家電網(wǎng)公司為代表的能源企業(yè)已經(jīng)在這樣的路徑上開始實(shí)踐。“力爭(zhēng)2017～2018年，棄風(fēng)棄光矛盾得到有效緩解，到2020年，根本解決新能源消納問(wèn)題，棄風(fēng)棄光率控制在5%以內(nèi)。”這正是國(guó)家電網(wǎng)公司立足電網(wǎng)本職提出的方向和目標(biāo)。