已经由风机性能研究走向大规模集中式开发和远距离输送，“风电场”要向“风电厂”迈进，同时注重规模和实际发电效益

本网记者 霍丽文

近日，在中国工程院与国家能源局联合召开的能源论坛上，多位专家表示，随着风电的迅速发展，我国风电并网技术的重点问题发生了很大改变，已经由风机性能研究走向大规模集中式开发和远距离输送，由此，加强电网基础设施建设、加快大电网互联、搭建能源电力配置和市场交易平台等较为宏观的问题成为风电并网技术的新方向。

“我国对风电并网问题应该从更加宏观、更具战略性的高度来考虑。”国网能源研究院工程师尹明说。

风电并网转向宏观问题研究

国外风电并网技术的发展可以给中国提供一定的借鉴。

尹明介绍说，国外风电发展初期，并网技术的研究重点是机组本身控制以及风电接入对配网的影响。研究主力为大型风电企业。随着风电规模的增加和接入电网电压等级的提高，风电对电网的影响日益强大，很多问题暴露出来，由于利益相关方较为复杂，单个风电企业很难完成，研究主力逐渐转变为监管机构和电网企业。

风电发展至今，大部分国家把并网技术的重点集中到大规模集中开发和远距离输送的问题上。如欧洲的海上风电开发、美国西部风电向东部输送等。内容上侧重于大规模风电并网相适应的大电网协调运行、电力市场交易体制机制的研究。

我国的风电发展可以分为三个阶段，１９８５年～１９９５年为试点阶段，１９９５年～２００３年为探索阶段，２００３年至今为高速发展阶段。

在试点和探索阶段，风电规模较小，对并网技术的研究非常少。在高速发展阶段，国家加大了科研投入，科研机构和高校成为主力军。风电机组和风电场运行特性成为研究热点。

“随着兆瓦级风电设备研制成功，中国风电企业快速发展，一些大型设备企业加强了并网研究，但是受制于核心技术制约，风电设备企业还没有成为研究的主力”，尹明说。

目前，我国规模化发展的风电面临两大问题：以煤电为主的电源结构基础上的调峰问题，以及风电远距离大规模集中发展的经济性问题，这两个问题将会成为下一步研究的热点。

此外，大规模风电入网的政策、规范和运行机制等软课题也十分重要，“政府和监管机构应该发挥日益重要的作用”，尹明表示。

从风电并网研究的初步成果来看，风电并网问题已经涉及到以下层面：电网接纳风电的主要措施，集中在改善及组合风电场的模型，提高风电场运行特性，改善系统的灵活性。对此需要加大电网投资，新建改建输电线路，提高输电容量。扩大输电的消纳区域，加强系统互连。

同时，风电的规模化消纳要求改善电源结构，增加快速调节电源和储能装置的使用，提高系统的响应速度和调节能力。

另外，对于风力资源预测技术要加强研究。完善市场机制管理体制。辅助服务方面，考核和选拔机制也能起到很大的作用。[NextPage]

电网承担新的核心任务

“我们认为，电网以及智能电网的发展解决的核心任务，是服务于可再生能源和清洁能源的发展，非常有必要提高电网适应风电及其它清洁能源的并网、外送、消纳能力。”尹明说。

初步研究认为，电网对新能源的适应能力主要体现在几方面：规划引导能力，建设生产能力，标准规范能力，运营调度能力，技术创新能力。尹明认为，“通过这些能力的发展和完善，电网完全有可能承担服务风电和其它新能源发展的任务。”

改善系统和风电场相互适应的措施主要包括两个层面。技术层面，可以采用智能电网技术、预测技术、风电机组运行调控能力技术。政策层面，可以调整和改进调度策略，加强输、配电线路建设，改善并网导则和技术规范。

总的来说，尹明认为，基于未来的风电大规模开发，应该积极借鉴国外研究成果，结合我国实际，加大对大规模风电并网经济技术评价、政策发挥、运行机制、市场体制等方面的研究，正确认识我国风电特点，建立风电和电网之间、风电和其他电源之间长期和谐的发展关系。

变“风电场”为“风电厂”

近年来，我国风电装机容量不断扩大，２００６～２００９年实现装机容量翻番。２０２０年的风电目标已经确定，保守的估计也要超过１．５亿千瓦，风电正在成为电力系统的第三大电源，在某些地区已经成为第二大电源。

虽然目前风电装机容量第三，但发电量还小于核电，全国平均利用小时只有２０００小时左右。

在风电装机容量大规模发展的今天，实际的电量替代成为日益关注的话题。有学者提出“风电场”要向“风电厂”迈进，不仅注重规模，更要注重实际发电效益。

中国电科院新能源研究所所长王伟胜则表示，风电并网问题主要存在于几个环节：某些省份风电比例较大，这些百万千瓦和千万千瓦级的风电基地建设本身就是一个技术挑战。再者，风电没有有效的预测，特别是没有用预测来指导调度。此外，风电和常规电源的协调发展问题考虑不足，带来一些问题。

王伟胜建议，对电力系统来讲，调度应该对风电的资源分布和运营特性应该有更科学的把握，在此基础上开展有效预测。目前我国只能做到０～４８小时内预测，将来要努力做到两到三天的准确预测。实时的运行和超短期预测方面要和气象部门合作。

另外，作为技术支撑，开展风电的入网检测，也是一个非常重要的问题。需求侧方面，则期待更加灵活的风电利用。比如考虑用风电对电动汽车集中充换电，以及风电和供热联系起来，用风电给电厂的锅炉加热等。

可见，要使“风电场”成为“风电厂”，得到电量只是最初目标，在线运行容量必须是可信的，可评价的，风电能够替代多少装机容量将成为行业内更加关注的话题。