青海省风电发展有关问题的研究

摘要：针对青海省风电开发专题开展工作，通过青海省风资源及开发面临的问题介绍，旨在对青海省风电开发过程中可能出现的相关方面问题进行有益的探讨，以促进青海省风电的有序开发和健康发展，优化能源结构、减少常规化石燃料发电排放、改善自然生态环境提供一定的建议和帮助。

关键字：风资源;高电压穿越;消纳能力;

中图分类号：TK8      文献标识码：A

1 前言

青海省位于我国西北腹地、青藏高原的东北部，由于受太阳辐射、季风环流及地理环境等因素的综合影响，形成了独特的高原大陆性气候。

青南高原东南部的河谷地带及东部河、湟谷地，年平均风速大多在2米/秒以下。其中，同仁和互助两地为1.5米/秒，玉树为1.1米/秒，是全省年平均风速最小的地方[1]。

青海省风能资源分布情况如下：

1）年平均风功率密度<50W/m2区域：主要分布在青海省唐古拉山以东大部分地区，该区域面积估算约为439659km2，占全省总面积的61%。。

2）年平均风功率密度在50～100 W/m2区域：包括青海东部的循化、青海湖西北部的江西沟、茶卡、柴达木盆地的察尔汗、诺木洪以及唐古拉山以西除沱沱河以外的地区。该区域面积估算约为252454km2，占全省总面积的35%。

3）年平均风功率密度在100～150 W/m2区域：位于以沱沱河为代表的唐古拉山南部地区，该区面积约为27888 km2，占全省总面积的4%。

2 青海省风电发展面临问题

2.1 高海拔气象条件对风力发电的影响

一是空气密度低，同样风速下的发电量大幅下降，设计院计算比平原地区要下降40%左右，海拔高度超过3000m的风力发电技术还需要做进一步的研究，目前建议提高风机的轮毂高度以提高发电量。二是高海拔造成风机发电设备冷却能力下降，需要采取新的技术。

2.2青海省风电的统一规划和有序开发问题

由于对风能资源掌握的不够详细，目前青海省的风电规划和风电项目开发不同程度地存在“两高一低”现象，即：过高估计区域风电可开发容量，过高估计风电场利用小时数，过低估计风电对电网的影响。

青海省风电规划由各地区政府主导。在地方政府和风电投资企业的积极推动下，各地的风电规划规模主要依照当地风资源情况确定，盲目求大，并不考虑风电的送出和电网消纳的能力问题，与电网发展规划严重脱节。

2.3电网接纳大规模风电的运行管理问题

风电具有随机性、间歇性和负荷率低、反调峰等特点。电网能够承受的风电装机容量，与所在电网的系统规模、电源结构和布局、负荷特性等密切相关。风电的反调峰特性，将会加剧电网的调峰能力不足矛盾;风电的随机、间歇特性，还将对电网的电力平衡、电压稳定、电能质量等产生较大影响。因此，必须针对性地研究问题、加强电网建设，适应大规模风电对电网的影响。

2.4风电机组技术标准问题

风电机组的有功和无功调节性能、低电压穿越能力、频率响应能力，都将对电网的安全运行起到关键作用。因此，必须统一风电机组技术标准，以满足电网安全运行、风电可靠并网的需要。

2.5 风电场并网管理问题

1）多数风电机组无法提高模型参数，大部分风电机组和风电场都没有通过高电压穿越测试。

2）不能进行风电场有效发电出力预测，给电力系统各类电源的调度运行方式、无功和电压调节方式等带来很大的压力。

3 相关建议和意见

青海省可用风能储量较大的地区是青南地区西部、柴达木盆地和青海湖周围。但青海省属高海拔地区，空气密度小，在同样风速下产生的风能密度也较平原地区小30%左右，开发适用于高海拔地区风资源特性的风电机组迫在眉睫。

开发青海省风资源可结合电力发展规划和风电发展规划，选择风能资源丰富、上网条件好的场址，在风能资源和上网条件允许的前提下，以追求项目经济效益为目标，选择适宜的装机容量。具体建议如下：

3.1加强风电开发的统一规划与协调

由于青海省大规模开发的风电，当地负荷较低，无法就地消纳，需要运距离外送，风电的开发规模不仅取决于风能资源和建设条件的优劣，更取决于风电的受电市场、消纳能力、输送方式等因素。

因此，应加强风电开发与电网建设的统一规划，积极支持电网参与风电规划的制定，建立风能资源开发与电网前期规划的信息沟通机制;要统筹考虑风能资源、电网消纳能力、受电市场、电网输送能力等因素，做到风电开发和电网建设统一规划，实现风电的科学有序发展。

3.2突出青海省风电政策的研究与引导作用

规范风力发电的项目管理，避免项目拆批、风电无序开发、电网配合困难现象的出现;必要情况下允许要求风电参与电网调峰、调频;确定合理的风电上网电价和接网费用补贴。

3.3高度重视风电场并网管理工作

1）发展大型风电基地，需要加强风电输电规划的统一领导。要在开展电网消纳风电能力研究的基础上，由公司统一组织相关网省公司开展大型风电基地的输电系统规划工作，开展风电输电方案、输送模式、输电规模、风电与其他电源打捆外送的配比等方面的综合研究，确保规划的科学性、系统性;

2）在此基础上，进一步开展具体风电项目的接入系统方案论证工作，从技术经济层面上优化接入方案，确保风电与电网的安全、可靠运行。

3）建立风电机组并网认证和检测制度，严格执行风电场并网的技术要求，最大程度地提高电网运行可靠性。

4）对满足并网标准的风电场要及时安排建设送出工程，按时接入电网，并根据电网调度、运行的相关条例、规定，做好风电场运行管理工作。

3.4 加强风电与储能技术协调发展的研究工作

建设储能电站是提高电网对风电消纳能力、确保运行安全的有效手段。

要使储能电站有效促进大规模风电的发展，必须建立有利于储能电站发展的相关机制，在电力市场尤其是辅助服务市场尚未建立、输配电价机制尚不完善的情况下，应按照“谁受益，谁负担”的原则，建立合理的储能电站投资回报机制，储能电站的建设、运行费用应由发电企业、电网企业和用户合理分摊。

建议由国家足额核算储能电站的投资回报、经营成本和电网输电成本，建立有利于储能电站健康发展的两部制电价机制，并统筹纳入销售电价进行疏导。

3.5 实现电源项目打捆外送，提高输电通道利用能力

1）青海省柴达木地区风能资源丰富，环保空间大，土地广阔，水资源充沛，具备将资源优势转化为经济优势的条件。加快这些地区的水电基地开发，打造青海省风电基地，是实现资源优势向经济优势转变的根本途径。

2）为保证青海省柴达木地区风电的大规模开发、外送和消纳，必须研究风电、水电打捆外送的配比问题，构建合理的交直流联合外送输电格局，解决不同电源、电源與电网、交直流电网的协调运行和控制问题。通过优化风电与风电、风电与水电的出力曲线，与受端电网网架结构、电源布局、负荷特性和调峰能力的统筹考虑，最大限度的利用能源资源，实现社会效益和经济效益最大化。

参考文献

1.高超，贾娅娅，刘庆宽. 我国风电发展现状及前景[C]. 第27届全国结构工程学术会议， 2018.10

2.吕文春，马剑龙，陈金霞等.风电产业发展现状及制约瓶颈[J]. 可再生能源， 2018年.08

3.谢国辉，何永胜，王卿然.中国东中部地区风电发展前景分析[J]. 中国电力， 2018年.03

作者简介：祁海全（1974），男，工程师，主要从事新能源、离网独立光伏、电力系统等方面的研究工作。