为何特高压投运仍无法解决新疆新能源消纳难题？
来源：南方能源观察 | 0评论 | 5764查看 | 2016-11-02 18:01:00
西北，中国风资源和日照资源最为丰富的区域，正因为弃风和弃光而日渐陷于困窘。2016年上半年，甘肃酒泉千万千瓦级风电基地因弃风限电而停摆一度成为业内最受瞩目的事件，而对甘肃问题的关注也引申至其他风电基地。新疆，成为下一个焦点。
2016年上半年，西北五省（区）新增风电并网容量40.1万千瓦，累计并网容量3742.8万千瓦，占全网总装机的18.7%，风电发电量244亿千瓦时，占全网总发电量的8.2%；利用小时数688小时，弃风电量155.3亿千瓦时，弃风率38.9%。西北五省（区）中，甘肃、新疆、宁夏风电运行形势最为严峻，弃风率依次为46.6%、44.2%和20.9%。光伏的弃光电量也达到32.8亿千瓦时，弃光率达到19.7%，新疆、甘肃的弃光率高达32.4%和32.1%。除了甘肃，新疆的弃风、弃光数据也相当触目惊心。
“新疆的问题，近两三年内不会解决，甘肃也一样”，日前，国电集团公司副总经理谢长军这样评估新疆的形势。但拥有天中直流，较早地实现特高压外送可再生能源的新疆为何同样陷入与甘肃相似的困境？新疆的问题出在哪里？
特高压外送新能源仍存在技术壁垒
与甘肃的酒泉至湖南±800千伏特高压直流在2015年才正式开工不同，哈密—郑州±800千伏特高压直流（即天中直流）于2014年就已投产，设计输送能力达到800万千瓦，至今已运行两年。这条配套哈密能源基地的特高压直流输电线路在设计规划时，被寄望于通过远距离外送的方式，把当地丰富的新能源电量送到中部省份去消纳，哈密能源基地加上天中直流可以说是最早实现大基地+大电网发展模式的项目。
但谢长军对eo表示，这条特高压线路在技术上还有不成熟的地方，“设计输送能力是800万千瓦，但现在400万千瓦都达不到”。据五大发电集团其中一家在新疆当地的企业相关人员透露，针对天中直流的输送情况，国家能源局曾专门开过一次会，发现该线路目前的输送能力最高只能达到500万千瓦，原因有好几方面。
首先是配套的电源本来就没有达到设计容量，据某电网公司相关人员解释，天中直流的主要作用就是解决配套电源的输送，但现在该线路配套园区还有两台火电机组没有建成，而新疆其他区域的风电或光伏电源受天中直流主变卡口的限制，通过该线路输送的量并不大。
其次是还有部分设备没有到位，送端还需要增加两台调相机来提高无功补偿。2014年投运时天中直流的联络变只有两台，2016年通过扩建已经增加了两台，这样就共有4台210万千瓦联络变，但整个输送能力还受到电压的影响，因此需要增加调相机。
还有一个因素在于受端，电网公司的说法是，河南的电网与周边电网的连接不够坚强，“如果按规划把800万千瓦电力输送过去，一旦出现线路故障，单机闭锁或双机闭锁，相当于河南一下子会有400万千瓦到800万千瓦电源没有着落，需要别的电网迅速给它补充，但如果电网不够强，就会有很大的安全隐患”。
因此，从目前的安全稳定等各方面角度来考虑，天中直流的输送能力只有500万千瓦，现在电网调度基本上也只在400万-450万千瓦的档位来调度。而且调相机的建设、对端电网的加强需要时间，该线路可能在两三年内都要维持目前的输送水平。配套电源全部建成后输送能力可能达到600万千瓦，但离设计水平还有一定距离。
但尽管如此，天中直流对疆内的新能源消纳还是起到一定的作用。2014年，通过天中直流外送的电量为133.9亿千瓦时；2015年，外送电量达到175.9亿千瓦时。上述企业相关人员表示，“按配套20%的风电来计算，175亿千瓦时里面就有35亿千瓦时的风电，全网去年消纳风电和光伏电量共190亿千瓦时，等于说天中直流解决了将近20%”。
真正让人忧虑的是，即便天中直流能完全达到设计输送能力，单凭这一条800万千瓦的线路也很难解决新疆目前的问题。该线路规划设计时新疆的新能源装机规模与当前不可同日而语，2011年国家发改委、国家能源局正式批准新疆全面启动实施哈密－郑州±800千伏特高压直流工程，当时整个新疆区域的风电装机容量只有130多万千瓦，光伏方面则刚开始建设第一个光伏地面电站，2013年并网装机才突破百万千瓦。2013年，国家能源局正式批复了哈密风电基地二期，核准了600万千瓦的风电项目。这些已核准的容量如果全部建成，特高压外送将面临更大压力。
2016年6月底，天中直流配套风电场46座，装机规模603万千瓦，较去年同期的108.6万千瓦增长455.2%；天中直流配套光伏电站17座，装机规模105万千瓦，较去年同期的15万千瓦增长了600%，再加上还没投产的配套火电，天中直流的配套电源已经远超其输送能力。
事实上，经过2015年风电上网电价调整和2016年“6·30”光伏补贴调整导致的两次抢装潮，新疆在很短时间内建设了一大批可再生能源装机，从去年到今年上半年的增长速度和规模相当惊人，这直接导致了新疆上半年弃风率、弃光率双双突破30%，第一季度的弃光率还曾达到50%。2016年6月底，新疆的新能源装机容量达到2579万千瓦，同比增长100.52%。其中风电装机规模较去年同期增长101.7%。光伏装机规模为878万千瓦，较去年同期增长98.28%，新能源装机容量与公共可调节电源比例达到1.11:1。这已经不是一条特高压线路外送可以解决的问题了。
根据《新疆电网“十三五”发展规划》，“十三五”期间，新疆电网规划投资约为2019亿元，确定了“外送八通道、内供五环网”的电网规划目标，明确到2020年，新疆电网将建成5条直流外送通道，在天中直流基础上新增准东-成都、准东-皖南、哈密北-重庆、伊犁-巴基斯坦4条直流外送通道，疆电外送送电能力达到5000万千瓦。但目前暂时只有准东-皖南这条线路获得国家能源局的批复，其他的线路都还在可研甚至规划阶段。
对于已经开工的准东-皖南±110千伏特高压直流能多大程度解决新能源消纳问题，企业相关人士还是持保留意见。据上述人士透露，准东-皖南特高压直流配套了1320万千瓦火电、300万千瓦风电、200万千瓦光伏，“光是配套电源已经接近2000万千瓦，但输送能力只有1200万千瓦，而且根据天中直流的建设经验，投运后的市场和安全校核能不能满足1200万千瓦的输送，还很难说，除非是把配套电源严格按照能源局的要求停建，但现在部分配套电源已经投入了，要停下来很难，只能看未来能源局对这条线路的运行方式和配套电源建设的控制情况如何了”。
消纳市场收缩是关键所在
在种种技术条件的约束下，新疆通过特高压外送暂时只能解决部分新能源消纳问题。而随着经济下行，消纳市场本身的限制愈加凸显，成为制约新能源消纳的主要原因。
2016年上半年，新疆电网全网用电量为926.73亿千瓦时，同比增长了12%，但折合到电网公司经营口径的用电量比例是下降的，降低了8.23%，之所以出现全网增长，是因为自备电厂和自营电网同比增长了20%。“今年新疆有些铝业、纺织业企业的用电量有所增长，但由于这些企业都有自己的自备电厂，所以这些用电量增长对新能源消纳没有任何帮助”，发电企业相关人员表示。
新疆真实的用电量情况是怎样的呢？上述人士透露，今年上半年电网经营口径的平均负荷已经低于2012年的水平。
企业相关人士表示，在“十二五”前期，新疆经济发展形势良好，西部大开发和中央新疆经济工作座谈会使新疆迎来一段经济快速发展时期，用电量增长非常可观，每年大概有30%-40%的增长，同时也带动了电源建设的积极性，但现在因为全国经济下行，电量增长放缓，而电源的增长却有着惯性，造成电源供需矛盾一下子爆发出来，“2013年大概是7%-8%的限电比例，2014年达到15%，2015年达到30%，今年上半年其实已经接近50%了，下半年可能比上半年还要严重”。
根据《2016年上半年新疆电网运行情况报告》，截至2016年6月底，新疆电网总装机容量为7419万千瓦。其中，燃煤火电4130万千瓦（其中天中直流配套火电528万千瓦），水电599万千瓦，风电1701万千瓦，光伏发电878万千瓦，其他发电112万千瓦，新能源已占全网装机容量接近35%。而2016年上半年新疆电网调度口径最大负荷只有2576万千瓦。
作为新能源发电企业相关人员，上述消息人士认为，新疆在主网内已经把新能源消纳做到极致，如果经济大环境没有变化，当前的消纳困境很难有更多的改善空间，“去年很多火电机组都是维持着最小出力，今年基本都停机了，夏天能停的都停了
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