簡介

我國能源分布和經(jīng)濟發(fā)展極不均衡的基本國情，決定了能源資源必須在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置。內(nèi)蒙古東部地區(qū)（簡稱蒙東地區(qū)）風能資源豐富，是國家確定的千萬千瓦級風電基地之一。蒙東地區(qū)地形開闊平坦，成片開發(fā)風電優(yōu)勢明顯。蒙東風電基地的電力通過特高壓電網(wǎng)外送，能夠更加經(jīng)濟、有效地促進風電基地開發(fā)。加快蒙東風電基地建設，對于促進清潔能源規(guī)?；_發(fā)，優(yōu)化電力發(fā)展格局，支撐我國經(jīng)濟快速發(fā)展并向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型具有重要意義。

蒙東電力外送的原因

我國中東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，電力消費潛力極大，但能源資源相對匱乏，而水能、煤炭等常規(guī)能源主要分布在西部地區(qū)。近年來，煤炭運輸越來越緊張，能源技術(shù)經(jīng)濟環(huán)境保護問題越發(fā)突出，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率和發(fā)展新能源已成為必然趨勢。風能是清潔的可再生能源，加快風能資源集約開發(fā)，與我國節(jié)能減排、提高能源效率、發(fā)展新能源的戰(zhàn)略相適應，同時有利于促進電力與經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

蒙東的風能資源十分豐富

蒙東地區(qū)地處北半球中緯度盛行西風帶，受西伯利亞及蒙古冷高氣壓、蒙古高原氣旋，以及東亞海陸季風和蒙古高原季風影響，風能資源豐富。其中，赤峰市的翁牛特旗、克什克騰旗和松山區(qū)的交界地帶，地勢平坦、高程較高、風能資源較好，70m離地高度平均風速達到了8.0～9.3m/s，功率密度達到了700～1200W/m2；呼倫貝爾嶺西地區(qū)的新巴爾虎右旗、滿洲里等地區(qū)均屬低山丘陵區(qū)，風能資源豐富；通遼、興安盟地區(qū)風能資源處于平均水平。

中東部地區(qū)受電需求大

我國中東部地區(qū)由于環(huán)保壓力大、能源運輸成本高、土地資源緊張，已不適宜再大規(guī)模建設燃煤電廠，同時風能、太陽能等新能源大規(guī)模開發(fā)能力有限。華北的京津冀魯、華東、華中等負荷中心地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，但能源資源匱乏，電力消費市場空間較大，需大規(guī)模接受區(qū)外來電，以滿足地區(qū)經(jīng)濟、社會發(fā)展需要。

我國華北、東北、西北“三北”地區(qū)風能資源豐富，具備大規(guī)模開發(fā)利用的資源條件。為滿足中東部地區(qū)不斷增長的用電需求，結(jié)合“三北”地區(qū)風能、煤炭資源豐富等條件集約開發(fā)大型風電、煤電基地，宜采用“風火打捆”的送電方式。按照國家風電發(fā)展戰(zhàn)略，依托風能資源豐富區(qū)，以“建設大基地、融入大電網(wǎng)”方式進行規(guī)劃和建設的思路，將電能從“三北”地區(qū)大規(guī)模輸送到中東部地區(qū)，是解決中東部地區(qū)電力供應的有效措施。

蒙東風電具備外送條件

風能資源豐富，適合長期開發(fā)。內(nèi)蒙古自治區(qū)離地10m高度風能資源總儲量為8.98億kW，技術(shù)可開發(fā)量為1.5億kW，其中蒙東地區(qū)面積約占內(nèi)蒙古自治區(qū)的40%，風能資源儲量約占整個自治區(qū)風能資源儲量的32%，風能資源的技術(shù)可開發(fā)量約為4300萬kW。

建場條件好，基建成本低。內(nèi)蒙古自治區(qū)土地廣闊，人口較少，土地資源豐富且價格低廉、特別是蒙東地區(qū)有大量荒漠或半荒漠土地，地價低廉，建風電場的條件較好。蒙東風電基地內(nèi)無名勝古跡、自然保護區(qū)等敏感環(huán)境保護目標，風電基地的基建成本相對較低，新建變電站、輸電線路走廊的選址也較為容易。

對草原生態(tài)環(huán)境影響小。風電的生產(chǎn)過程是將當?shù)氐娘L能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。在整個能量轉(zhuǎn)換過程中，不產(chǎn)生大氣、水體、固體廢棄物等方面的污染物，也不會產(chǎn)生大的噪聲污染。在采取適當?shù)沫h(huán)保、水保、消噪措施后，對當?shù)剌^為脆弱的草原生態(tài)環(huán)境造成的不良影響很小。

具有良好的規(guī)模效應。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，蒙東風電基地規(guī)劃建設的風電裝機容量將達到1222.5萬kW，但由于蒙東電網(wǎng)負荷水平較低，調(diào)峰困難，只能消納風電的極小部分電量。蒙東地區(qū)豐富的風能采取大規(guī)模開發(fā)、大規(guī)模送出的方式，符合國家電網(wǎng)公司對風電開發(fā)“建設大基地，融入大電網(wǎng)”的原則，具有良好的規(guī)模效應。

符合我國能源戰(zhàn)略和電力規(guī)劃思路

中國作為能源消費大國，能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展支撐著經(jīng)濟的高速發(fā)展。2010年，我國能源消費總量達32.5億，由此帶來一系列的環(huán)境問題，制約著我國經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率，是解決我國能源問題的重要措施。風能資源是清潔的可再生能源，風力發(fā)電是目前可再生能源中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。我國面臨巨大的環(huán)境和碳減排的壓力，風電基地建設堅持可持續(xù)發(fā)展，需與我國的電力、能源規(guī)劃相統(tǒng)一，還要與我國的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟和社會發(fā)展相協(xié)調(diào)，最終形成能源利用率高，能源安全有保障的局面。

蒙東風電基地的電力流向

蒙東地區(qū)電網(wǎng)外聯(lián)情況

蒙東電網(wǎng)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的東部，與東北三省相鄰，分為赤峰電網(wǎng)、通遼電網(wǎng)、興安電網(wǎng)和呼倫貝爾電網(wǎng)。雖然目前蒙東電網(wǎng)尚未形成統(tǒng)一的電網(wǎng)，但大都有多回高電壓等級的聯(lián)絡線與東北電網(wǎng)相連。比如，赤峰電網(wǎng)和通遼電網(wǎng)聯(lián)入遼寧和吉林電網(wǎng)，呼倫貝爾電網(wǎng)通過伊敏電廠線路實現(xiàn)與東北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行，興安盟部分電力以1回220kV線路并入錫盟電網(wǎng)，部分電網(wǎng)由呼倫貝爾電網(wǎng)和通遼電網(wǎng)供電。

東北電網(wǎng)的風電消納能力

近年來，由于東北地區(qū)高耗能企業(yè)大量停產(chǎn)，電網(wǎng)低谷時段供電電量大幅度下降，新建火電機組中供熱機組所占比例較大，水電（包括抽水蓄能）機組裝機比例逐年下降等原因，東北電網(wǎng)用電峰谷差逐年持續(xù)增大，東北電網(wǎng)調(diào)峰困難的情況已經(jīng)日益突出，而風電機組運行的不確定性是加重東北電網(wǎng)調(diào)峰困難的主要原因之一，因此東北電網(wǎng)消納蒙東風電的能力有限。到2020年，東北電網(wǎng)規(guī)劃建設的風電基地裝機容量較大，其中主要包括蒙東和吉林2個千萬千瓦級風電基地，東北電網(wǎng)僅能消納東北地區(qū)部分風電電力。根據(jù)東北地區(qū)風電消納能力分析結(jié)果，2020年時東北電網(wǎng)消納風電的容量也僅為1143萬kW。

蒙東風電基地市場定位

統(tǒng)籌考慮蒙東、吉林千萬千瓦級風電基地能源資源情況、地理位置條件，并結(jié)合東北電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，吉林千萬千瓦級風電基地立足于吉林省內(nèi)乃至東北全網(wǎng)進行消納。根據(jù)國家特高壓電網(wǎng)規(guī)劃，到2020年，蒙東地區(qū)規(guī)劃建成2個至“三華”電網(wǎng)的特高壓直流輸電通道。蒙東風電基地的風電除在東北電網(wǎng)消納外，還有一部分需要通過特高壓直流采用“風火打捆”的方式送電“三華”電網(wǎng)消納。其中東北地區(qū)消納656萬kW，“三華”電網(wǎng)消納566萬kW。

蒙東風電基地輸電方案

輸電方案規(guī)劃原則

蒙東地區(qū)作為我國千萬千瓦級風電基地之一，也是國家電網(wǎng)公司特高壓電網(wǎng)規(guī)劃的重要送端電源基地之一。除滿足自身經(jīng)濟社會發(fā)展對電力的需求外，還主要通過特高壓電網(wǎng)送電“三華”電網(wǎng)。

根據(jù)特高壓電網(wǎng)規(guī)劃，結(jié)合蒙東風電基地項目前期工作進展情況，在輸電規(guī)劃論證中，考慮了以下主要原則：

①風電接入應遵行“建設大基地、融入大電網(wǎng)”的規(guī)劃思路，滿足分片、分區(qū)接入原則；

②風電的送出需進行統(tǒng)一規(guī)劃，在充分利用當?shù)仫L電消納能力的基礎上，剩余風電容量應通過超高壓及特高壓通道由東北及“三華”電網(wǎng)消納；

③風電場應適當聯(lián)合與分組，形成相對獨立的多個送電通道，考慮到風電運行特點，避免風電送電回路落點過于集中，風電容量應分散接入電網(wǎng)；

④位于蒙東的大規(guī)模風電場主要應接入500kV電網(wǎng)運行；風電場容量大且集中的區(qū)域，宜選擇合適位置建設220kV或500kV匯集站，將風電場電力匯集后直接送往500kV電網(wǎng)；

⑤對于地理位置較孤立的風電場，建議就近接入當?shù)?20kV及以下電網(wǎng)運行，或?qū)θ萘枯^小的風電場進行匯集后送入地區(qū)220kV電網(wǎng)。

特高壓外送網(wǎng)架方案研究

到2020年，蒙東風電基地規(guī)劃建設的風電裝機容量將達到1222.5萬kW。其中，風電開發(fā)較為集中的地區(qū)為呼倫貝爾市新巴爾虎右旗、通遼市開魯?shù)貐^(qū)、珠日河地區(qū)以及赤峰市松山區(qū)、克什克騰旗、翁牛特旗。呼倫貝爾市新巴爾虎右旗風電開發(fā)容量約200萬kW，通遼市開魯?shù)貐^(qū)、珠日河地區(qū)風電開發(fā)容量約270萬kW，赤峰市松山區(qū)、克什克騰旗、翁牛特旗風電開發(fā)容量約390萬kW。剩余約362萬kW風電裝機地理位置分散且單個風電場容量較小。

結(jié)語

蒙東風電基地規(guī)劃裝機容量較大，但蒙東地區(qū)負荷水平較低，所發(fā)電力需要大規(guī)模外送。加快蒙東風電基地建設，對于促進清潔能源規(guī)模化開發(fā)，優(yōu)化煤炭發(fā)展格局，支撐我國經(jīng)濟快速發(fā)展，促進智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃研究。低碳經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。根據(jù)能源資源流向的合理安排，蒙東風電開發(fā)外送應考慮首先通過500kV電網(wǎng)送至東北主網(wǎng)消納，其余風電采用“風火打捆”方式通過特高壓直流外送“三華”電網(wǎng)。