风电场弃风状况初探

王明军，高原生，蒋伟节，王周菊

(东方汽轮机有限公司风电事业部，四川 德阳 618000)

风电场弃风状况初探

王明军，高原生，蒋伟节，王周菊

(东方汽轮机有限公司风电事业部，四川 德阳 618000)

经过对多个风电场弃风限电状况的调查，本文收集了部分风电场的发电量数据和因限电而损失的发电量以供有关部门以及同行们参考。

弃风；风电场；电网

0 引言

中国风电行业快速进步，取得了很大的成就。但是，随着行业的深入发展，存在的问题不断涌现。由于部分地区的风电发展速度与电网建设速度不成比例，造成风电与电网接纳之间的矛盾，也造成了火电与风电争通道的问题，不少风电场弃风限电严重。

1 不同地区风电场的弃风状况

所谓弃风，主要是指由于电网接纳能力不足、风电场建设工期不匹配和风电不稳定等原因导致的风电机组停止发电的现象。

在不少地区，风电过度发展造成风电规模与电网接纳不相协调，风电场弃风现象严重。

2012年，国家通过了一系列的政策和措施，个别地方限电状况有所改善。但一些风电规模相对过大，电网改造滞后，各方利益冲突严重的地区，弃风限电状况仍难以得到有效改善。一些地区还呈现出弃风问题愈演愈烈的趋势。

1.1 呼伦贝尔、满洲里地区风电场限电状况

在呼伦贝尔盟的电网中，2012年已经建成并投入营运的风电场有11个，总负荷为613.4MW，加上在建风电场和即将投入营运的风电场，风电装机容量可达700MW，火电装机约为1.4GW。呼伦贝尔地区最大用电负荷约为700MW，负荷较小的时候，仅为400MW左右。电网与风电发展规模不相适应是该地区弃风限电的根本原因，表1为2012年呼伦贝尔电网投入营运的11个风电场发电发电量状况。

该地区的风电场从2010普遍开始限电，弃风比例不断增加，例如：深能源满洲里风电场，其中的13台1.5MW风电机组， 在2010年底全部投入运营，在2011年发电量为44.7GWh，利用小时数为2292h因限电弃风造成的发电量损失为2.2GWh；2012年的实际发电量为29.44GWh，因限电损失的发电量约为22.74GWh。这13台机组在2011年弃风发电量占可发电比例的4.7%，而在2012年弃风发电量则为44%。

表1 2012年呼伦贝尔电网投入营运的11个风电场状况

从表1可以看出，由于电网建设滞后，外送容量有限，加之供热机组所占比重较大，该地区风电场的利用小时数普遍很低，在2012年，有不少风电场的弃风超过50%以上，龙源新安风电场利用的等效小时数仅为506h，弃风的比例更高。

可以预见，该地区风电规模持续增加，如果电网格局没有改善，2013年该地区的弃风限电将更加严重。

1.2 吉林大安地区风电场限电状况

吉林华电大安风水山风电场66台1.5MW风电机组，总装机容量99MW。2011年5月全部投产，在2012年发电154.95GWh，利用小时数为1565h，弃风损失发电量约54.83GWh。

国电大安红岗子风电场，24台2MW风电机组，总装机容量48MW。 2012年发电为75.48GWh，利用小时数为1573h，弃风损失发电量约25.61GWh。

中广核大安风电场，该风电场有165台1.5MW风电机组，装机容量247.5MW。2010年就全部并网发电，在2011年发电388.65GWh，利用小时数为1570h，弃风损失发电量约89GWh； 2012年发电为352.33GWh，利用小时数为1424h，弃风损失发电量约143.2GWh。从此风电场可以看出，2012年与2011年相比，利用小时数减少，弃风发电量增加。

1.3 内蒙古部分地区风电场限电状况

内蒙古华能茂名风电场，66台1.5MW风电机组，总装机容量99MW。2008年底全部调试运行，在2011年 发 电200.73GWh， 利用小时数为2028h，弃风损失发电量约35.47GWh；在2012年发电203.27GWh，利用小时数为2053h，弃风损失发电量约74.35GWh。

内蒙古灰縢梁的中广核宝力格风电场，200台1.5MW风电机组，装机容量为300MW。在2011年发电405.48GWh，利用小时数为1352h，弃风损失发电量约382GWh；在2012年发电497.71GWh，利用小时数为1659h，弃风损失发电量约416.86GWh。该风电场2009年底全部投入运行，2010年开始限电， 2010年底，时常在达到风电机组满负荷风速时，应电网要求该风电场限电到装机容量的十分之一左右。仅在2011年和2012年的两年之内，其发电量损失竟达800GWh之多。

内蒙古大唐灰腾梁风电场，165台1.5MW风电机组，装机容量为247.5MW，2010年全部并网发电，在2011年发电量为334.43GWh，利用小时数1351h；在2012年，发电量为366.49GWh，利用小时数为1481h。

以上两个风电场都在锡林浩特的灰縢梁地区，由于该地区风资源比较好，新建的风电场较多，在这一地区，并入同一电网的总装机容量大约有1GW以上，按照以上两个风电场的弃风比例计算，该地区仅2012年的弃风发电量损失应在2000GWh左右。

1.4 张北地区风电场限电状况

河北省张北地区，风电装机容量不断增加，风电场从2012年起普遍开始限电。

中节能张北绿脑包的一个风电场 67台1.5MW机组，总装机容量为100.5MW。2011年的年发电量244.17GWh；利用小时数约为2430h；2012年2月开始限电，2012年的年发电量204.99GWh，由于限电的原因，利用小时数降为2040h。

该地区的风电场容量还在继续增加，从该地区2013年前5个月的现场情况来看，弃风限电状况比2012年更加严重，将使机组的利用小时数进一步下降。

1.5 甘肃地区风电场限电状况

中海油甘肃玉门昌马风电场，134台1.5MW风电机组，总装机容量为201MW。2012年年发电量342.81GWh，利用小时数为1705.5h，弃风损失发电量约178.11GWh。

国投瓜州北大桥风电场，66台1.5MW风电机组，总装机容量99MW。在2011年发电量为191.47GWh，利用小时数1934h，弃风损失约77.32GWh；在2012年，发电量为250.83GWh，利用小时数为2534h，弃风损失约77.96GWh。

甘肃酒泉地区的瓜州天润风力发电有限公司的工作人员谈道：“2013年弃风现象比往年还要严重，1月－7月份总的发电上网量同比减少12.58%[1]。”

1.6 不限电风电场的营运状况

大唐河北崇礼西桥梁风电场，其中的33台1.5MW风电机组，容量49.5MW，在2011年3月全部投入运营，在2012年的发电量为126.21GWh，利用小时数2550h。

此风电场离张北地区较近，由于该风电场并入另一个电网，至今还没有被限电。因此，如果不存在限电问题，张北地区风电场1.5MW机组的利用小时数基本都应在2500h左右。该风电场地处山地，不同风电机组之间风况差别很大。机组全部在山上，地处中国优质滑雪场，因此，叶片结霜等天气条件是产生振动，影响机组效率、发电量以及机组部件安全不可忽视的因素。

云南龙源杨梅山风电场位于云南曲靖市陆良县的北部，海拔高度在2200m－2400m之间，共有66台1.5MW风电机组,属于高山山脊风电场。该风电场总装机容量为99MW，在 2012年，杨梅山风电场发电量为313GWh，利用小时数为3161h。该风电场地处山地，极端风况相对较多，有时机组因风况的极度变化而报振动停机，叶片结冰的情况也时有发生，对该风电场来说，自然条件也是产生机组故障、影响发电量的重要因素。

2012年，从各限电风电场的机组利用小时数来看，不限电，或者是少限电是当今不少风电场创造效益的首要条件，否则，再好的风能资源也是枉谈。据各个风电场的实际调查显示，如果不限电的话，中国北方应该有不少的风电场的1.5MW机组能达到、甚至超过以上两个风电场的利用小时数，从这一点来讲，限电是当今中国风电发展的瓶颈。换句话来说，如果要中国风电健康发展，急需改变如今的限电局面，这也是解决当前风电行业问题的关键。

2012年4月，国家能源局曾下发《关于加强风电并网和消纳工作有关要求的通知》（以下简称《通知》），以求规范风电产业发展，在《通知》中，国家能源局分别对地方管理部门、电网企业、风电企业三大主体提出明确要求，内容分别涉及风电运营管理、并网制度、项目建设、规划衔接等方面。显然，随着我国风电装机的快速增长，该《通知》收效甚微[2]，统计显示， 2012年全国风电平均利用小时为1890h，比2011年的1920h减少了30h。2012年全国弃风电量从2011年的12TWh增至约20TWh，弃风电量约占全年风力发电量的1/5[3]，相当于大亚湾核电站年发电量的1/2，相当于超过100亿元的经济效益[2]。

随着风电装机总量的快速增长，弃风限电问题日益凸显。目前，从不少地区的现实情况来看，2013年弃风量还会进一步增长。

2 风电弃风限电的根源

“弃风是历史累积下来的问题，电网规划与风电发展不协调是原因之一。2007年规划的2010年的风电装机只有5GW，而实际的装机规模却达到了44GW，比规划数量的8倍还要多，这使得电网规划无法统筹考虑风电送出。”中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长施鹏飞分析说。

按照项目核准办法，50MW以下的风电场项目由省一级投资主管部门核准即可，无需上报国家。正是由于缺乏相关规范文件，各发电集团大量集中建设50MW以内的风电场项目，或将大项目化整为零规避审批，从而导致地方风电场项目与国家新能源开发整体规划冲突、与电网整体规划不协调，进而造成大量风电机组无法接入电网或无法全额送出[4]。

风电产业已经进入规模化发展阶段，目前出现的弃风限电现象既有普遍性原因，也有中国的一些特殊原因：首先，从项目审批程序上看，中国风电项目与电网项目脱节；另外，从扩大风电消纳范围来看，风电基地消纳方向不明确，风电开发规划不协调[5]。

3 风电限电弃风之对策

各地电网限电、风电场弃风的原因不尽一致，其解决办法也应有所不同。需针对不同情况区别对待。

例如：内蒙古和吉林地区都是风电与火电（热电）争发，其核心还是利益冲突，热电厂冬季供热重任，风电场只能为热电厂让路。

“风电消纳不是技术问题，而是管理和利益协调问题。”中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩曾提道：“美国和欧洲国家解决风电消纳问题的经验告诉我们，市场机制是解决一切问题的最好手段。但是，在我国现阶段电力体制非市场化的环境下，只能靠政府的调节来解决弃风限电问题。”[6]

风电场限电，从根本上说是一个管理问题。各地根据当地实际情况制定其相应的政策措施；加强政府的管理与调控能力；增加电网投入等使风电发展规模与电网相适应，从而使弃风现象根本改变。

4 结论

为社会提供清洁能源是风电发展的宗旨，尽量多地发电是风电行业的使命和存在条件，由于电网限电使已经建成的不少风电场运营受到影响，从而造成风电场利润下降，或亏损，甚至导致行业运营困难。因此，切实加强管理，制定有效措施增加电网对风电的接纳以利于行业的健康、稳定发展。

[1] 李健乔.金风科技的隐忧：“三北”风电供求失衡.21世纪经济报道.2013(8).

[2] 石珊珊.弃风限电愈演愈烈能源局2013年再出新政.电力系统装备. [R].2013(3):52-53.

[3] 金子文.风电发展陷“盛”与“剩”困局.广西电业. [R].2013(4):11-12.

[4] 王璐."三北"地区去年风电弃风率16% 电费损失66亿. 经济参考报.2012(8).

[5] 朱向东.目前中国发电弃风现状与对策.能源与节能.[R].2012(10):30,67.

[6] 薛辰.限电，还是限电.风能.[R].2013(3):23-26.

Power Limitation in Wind Farm

Wang Mingjun，Gao Yuansheng，Jiang Weijie，Wang Zhouju
（Dongfang Turbine Co.,Ltd., Deyang 618000 China）

According to the investigation of the power lost situation in many wind farms, this thesis collects some production data of partial wind farms and the lost production due to wind curtailment to the related departments and the trade companions for reference.

wind curtailment; wind farm; grid

TM614

A

1674-9219（2013）08-0040-04

2013-08-22。

王明军（1967-），男，高级工程师，硕士，从事现场服务及培训工作。

高原生（1966-），男，高级工程师，本科，长期从事风电技术工作。

蒋伟节（1973-），男，工程师，本科，从事风电管理工作。

王周菊（1975-），女，翻译，本科，从事情报翻译及编辑工作。