千百年来,风是内蒙古大草原四季轮回的主宰者:一年一场风,从春刮到冬。而今,蔚为壮观的风机群迎风起舞,为沉寂的草原注入无穷活力,让草原风在银线上弹奏出时代的绿色乐章。
内蒙古从“十一五”开始率先在全国发力新能源建设,狂飙突进式地完成了向世界一流风电发展阶段的掘进。今年,蒙西电网更是谱写出绿色传奇:单日上网电量超过1亿度、电量比突破30%,进一步确立了全球大型送端电网并网型风电的新标杆。
狂飙之路风驰电掣
进入21世纪,借助国家电力体制改革的东风,各大发电集团纷纷北上“追风草原”。沿着“风电之都”的发展路径一路走来,内蒙古如今已经成为我国重要的能源增长极,清洁能源的比重在全国遥遥领先,风电三峡已然在望。
1989年,内蒙古率先在锡林郭勒草原规模化开发风电。经过20多年的滚动发展,直到2005年底,内蒙古全区风电装机容量仅有17万千瓦。2007年9月,内蒙古风电吊装容量突破100万千瓦大关,西北风向电力进化的进程日益加快。
2008年以来,在自治区党委政府的支持领导下,内蒙古电力公司积极落实科学发展观和《可再生能源法》,按照自治区绿色能源发展规划谋篇布局,把发展风电等新能源提上重要日程。并以坚强的500千伏主网架和可靠的220千伏环网为依托,热情张开双臂大容量接纳风电,竭尽全力地支持风电科学快速发展,开始了一个省级电网里世界级的风电竞赛。
2011年3月底,第五届中国新能源国际高峰论坛组委会在北京向中外媒体发布重磅消息:截至2011年2月底,内蒙古全区(包括蒙东)风电并网装机达到1090万千瓦,率先晋级“千万级”风电俱乐部,成为名副其实的“中国风电之都”。
正是在蒙西这块中国风电的“试验田”里,如同春笋般呈现出“四季播种风机、全年收获风电”的景象。电网风电装机容量从2005年的8.3万千瓦起步,2009年达到435万千瓦,2010年达到630万千瓦,2011年达到875万千瓦。截至今年9月底,内蒙古电网风电装机928万千万,7年间以全球罕见的“极速狂飙”之势增长了112倍。目前,绿色风电已成为“缺水无核”的蒙西地区第二大主力电源,已由补充能源向替代能源过渡。
察右中旗辉腾锡勒风电场是风电狂飙的一个缩影。内蒙古电力行业协会秘书长张翼展介绍,2009年底,该旗用了15年的时间在中国县级中第一个突破了100万千瓦大关。去年,并网风机容量已达到138.5万千瓦,发电量达到20.33亿度。按世界风能协会统计,去年全球有22个国家的风电装机规模超过100万千瓦,内蒙古西部电网可列全球第6位,察右中旗可轻松排进全球前20名。
据不完全统计,内蒙古电网目前的风电装机投资总额超过1000亿元。龙源集团内蒙古分公司总经理齐来生说,企业投资蒙西首先看中的是资源与政策,第二也是最主要的就是电网接纳新能源的态度,我们全国布局,内蒙古西部盘子较大,有一个全力“挺风”并与风电企业共同探索实践的电网至关重要。
电网是中国风电大规模、集群化、产业化发展的主导因素。发展风电关键在于风电场接入电网变电站的布局,以及电网的消化能力和外送能力的强弱。以装机138.5万千瓦的辉腾锡勒风电场为例,周边25公里半径内拥有2座220千伏变电站,90公里半径内拥有2座500千伏变电站,配套堪称豪华。
为了满足风电并网、送出和电网安全运行的要求,内蒙古电力公司近年累计投资近百亿元,陆续建成投产灰腾梁、库布齐等多项220千伏输变电工程,使电网原因引起的风电受限明显减少,电网灵活输送能力大大加强,更好地适应了风电大发展的需求。“十二五”期间,规划建设临河北等9座500千伏及多个220千伏风电汇集输变电工程,总投资将超过百亿元。
据内蒙古电力行协预测,年底蒙西新能源装机将在全国省级电网中率先突破1000万千瓦。行协风电专委会秘书长李建春说,叠加了资源、地缘、政策和电网等诸多利好因素,蒙西电网风电以“旋风般”的速度实现了跨越式发展,只有做大了产业规模,才能为风电今后的“常规电、主力电”打下了坚实的基础。
绿色电网风起电涌
2010年,我国成为全球第一能源消费大国,能耗强度是日本的5倍。去年,我国能源消费构成中火电占比高达82.5%,风电装机占全国总装机的4%,电量占比不到2%,而欧洲丹麦等发达国家均超过了10%。相比之下,内蒙古电网风景这边独好。
目前,蒙西电网已接入电网运行的风电场有106座,装机容量达928万千瓦,占统调装机容量超过22%,是目前国内接纳风电最大的省级电网。从2005年到2011年7年中,内蒙古电网累计风电上网电量达到326.9亿千瓦时。按等电量替代火电计算,大约节约标煤1144万吨,减少二氧化碳排放2851万吨、二氧化硫8.9万吨、氮氧化物2.6万吨,节能减排和低碳经济效果非常显著。
内蒙古电力公司以一个省级电网公司的体量,承担了中国风电跨越式发展急先锋的角色,经过20多年的努力,蒙西电网在调度自动化EMA、电压自动控制AVC、有功功率自动控制AGC、无功功率自动控制SVC、和有功功率预测等五大功能系统的探索、开发与实际应用取得重大成就,在电网长周期、大容量接纳风电的同时,目前保持的电网安全稳定运行纪录超过15年,拓荒精神和探索乐趣在一次又一次的挑战极限中升华。
2009年,电网单日上网电量最高比例突破15%;2010年,电网单日上网电量首次突破20%大关;2011年,风电日上网电量创24%的历史新高。随着上半年采暖期的结束,内蒙古电力公司通过优化电网运行方式,采取火电机组深度调峰等措施,实现了风电的大比例接入。
3月20日以来,风电日上网电量占蒙西电网总供电量20%以上的42天,超过25%的20天,4月13日,风电上网电量达到10978万千瓦时,首次突破1亿千瓦时,占当日上网电量的29.6%;4月26日,风电日上网电量达到1.1138亿千瓦时,占全网供电量的30.5%;5月21日,风电上网电量比例再创30.9%的历史新高,创造了中国风电运行一系列新纪录。
电网安全稳定运行是风电并网的底限。从开始摸着石头过河,到一步步跨越风电上网的“理论雷池”,内蒙古电网积累了大量的运行调度经验。李建春介绍,内蒙古电网从来没有发生像电监会去年通报的大规模风机脱网事故,目前电网大比例接纳风电已经不存在技术问题,只要电网建设跟得上趟、区内区外两个市场潜力得以开发,风电在风况较好的秋、冬、春三个季节完全可以实现新的突破。
内蒙古电力公司总经理张福生算过一笔账,当风电每天上网电量达到一亿千瓦时,可以替代460万千瓦煤电机组的发电量,减少煤炭消耗6万吨,减少二氧化碳排放9万吨,节水2.1万吨(水冷机组)。风电已经能够大量替代煤电等化石能源发电,成为蒙西电网的主力电源和自治区节能减排的重要力量。
内蒙古电网能够如此大容量、大比例接纳风电,得益于电网有力的支撑、装机容量的增加、风况较好、华北电网后夜临时电量交易及科学合理的节能调度等因素的综合作用,“还有一个重要因素就是网内火电的分布比较均衡,使得网内负荷再平衡相对容易,可以更好的接纳风电”,内蒙古电力公司副总工程师、调通中心主任王小海介绍。
目前,受国家能源局委托,内蒙古电力公司正在筹建“中国新能源检测认证试验中心”。国家能源局有关专家称,内蒙古电网开发利用风电的成功经验,不仅为我国探路新能源发展奠定了里程碑,为国家新能源的科学发展提供了大量决策依据,也为内蒙古电力“风火打捆,行销全国”增加了重要筹码。
草原三峡风行天下
然而,内蒙古风电看似风光的背后,却是一个令人愁肠百结的窘境。手捧“香饽饽”的内蒙古电网一直困于“车多路少”的钳制:一边是蒙西电网风电比例屡创新高,另一边弃风的情况却日益严重。今年一季度,蒙西电网弃风量25.1亿千瓦时,弃风率高达45.2%,大胃口的风电巨人“有饭吃不饱,有劲没处使”。
据悉,“十一五”以来,国家已经连续7年没有给蒙西地区新核准一条电力送出通道。内蒙古电力外送通道的欠缺,与国家级能源基地的定位形成了巨大的落差。
2011年年中发布的《国务院关于进一步促进内蒙古经济社会又好又快发展的若干意见》明确,将内蒙古定位为国家的重要能源基地,并将内蒙古电力外送通道纳入国家电网建设总体规划,要优先安排建设,着力解决内蒙古风电接入送出难的问题。但是,令人困惑的是,21号文件发布至今整整一年多了,电力外送通道依然没有着落。
在内蒙古,闲置的风电遍地都是,火电的境遇也不好过,如此情况已经持续了数年。如果将数以百万千瓦的闲置发电能力都开启,可以为北京这样的超级城市解决全部供电任务。但如此规模的电力无法储备。目前,解决之道无非是如下两条路:一条是外送,另一条是就地消化。
近几年来,湖北、山东、江苏等经济发达省份,纷纷与内蒙古签订送电协议,新增外送电需求容量超过2000万千瓦。张福生总经理一直在憧憬:采用超高压和特高压结合、直流输电和交流输电结合、远近结合、点面结合的输电方式,尽快解决电力外送的瓶颈问题,变输煤为输电,变输沙尘暴为输清洁能源,鼓励在全国范围大容量消纳风电,将有利于在全国范围内优化配置资源,有利于化解内蒙古风电“弃风和窝电”的烦恼,有利于化解南方多省资源匮乏和“缺电”的困扰。
不久前,国家能源局“十二五”第二批风电项目核准计划完全剔除了内蒙古,自治区能源局也随之“全线回防”,自治区“十二五”绿色能源发展规划风电装机3000万千瓦的目标很可能落空。现实情况下,内蒙古的权宜之计是逐步消纳现有并网风电的产能,上马更多工业项目就地消纳或建设通道,无论哪种方法能打破僵局,都已是箭在弦上,谁来拉这个弓,考量着各方智慧。
无论未来世界能源如何匮乏,内蒙古的西北风永远不会枯竭;无论未来煤炭、石油等化石能源如何涨价,内蒙古的西北风永远不会涨价。如果国家“十二五”期间规划的7条特高压外送通道能够如期投产,蒙西电网风电年电量比将会突破25%,而且能够确保电网的安全稳定运行。
张福生表示,内蒙古电网风电开发已经进入成熟阶段,目前面临的问题也是全国风电发展的共性问题,在多年探索实践和调查研究的基础上,我们已经向国家能源局提出了解决政策、市场诸多症结的建议,希望引起国家足够的重视和大力的支持。
寄望十八大的东风吹过草原,澎湃能量传遍全国。
风貌
内蒙古是一个天然的非化石能源宝库,碳汇总能力1.52亿吨,占全国17%居于第一位。中国气象局最新风能资源评估报告显示,内蒙古已探明技术可开发的风能资源可装机容量3.8亿千瓦,约占全国的1/2,是国家规划的7个千万千瓦风电基地中另外6个最大装机容量的1.8倍。风能资源富集区面积达12.8万平方公里,具有储量大、分布范围广、稳定性高、连续性好等特点,利用小时数高达2600小时以上,风力发电完全成本低于0.45元/度,堪称中国风电之都。
风情
内蒙古西部在全国最早开始大规模开发利用风电,迄今已有23年历史。截至今年9月底,蒙西电网风电并网装机容量928万千瓦,风电装机容量占电网统调总装机的22%,占电网最大发电负荷的32%,占电网最高供电负荷的38%,风电装机规模和电网消纳比例等各项指标均居全国第一位。今年4月13日,风电日上网电量首次突破1亿千瓦时;5月21日,电量比达到30.9%创历史新高。风电已经渐成气候,已成为蒙西电网第二大主力电源,预计年底将在全国省级电网中首家突破1000万千瓦装机。
风势
《内蒙古自治区绿色能源发展规划》明确,到“十二五”末,风电装机达到3000万千瓦左右,超过三峡的装机容量,占全国1/3左右。《全国七个千万千瓦风电基地规划》明确,到2020年,内蒙古风电装机达到5000万千瓦以上,占全国风电装机容量的30%左右。同时,内蒙古距华北、华中、华东和华南等负荷中心约600-2100公里,是特高压输电的最佳距离。据权威部门测算,内蒙古送江苏的落地电价低于当地火电上网电价,送广州的特高压直流通道送电成本仅为0.1元/千瓦时,风电上网电价平均0.51元/千瓦时,内蒙古在全国的电价最低、综合性价比最优。