進入21世紀,借助國家電力體制改革的東風,各大發電集團紛紛北上“追風草原”。沿著“風電之都”的發展路徑一路走來,內蒙古如今已經成為我國重要的能源增長極,清潔能源的比重在全國遙遙領先,風電三峽已然在望。
1989年,內蒙古率先在錫林郭勒草原規模化開發風電。經過20多年的滾動發展,直到2005年底,內蒙古全區風電裝機容量僅有17萬千瓦。2007年9月,內蒙古風電吊裝容量突破100萬千瓦大關,西北風向電力進化的進程日益加快。
2008年以來,在自治區黨委政府的支持領導下,內蒙古電力公司積極落實科學發展觀和《可再生能源法》,按照自治區綠色能源發展規劃謀篇布局,把發展風電等新能源提上重要日程。并以堅強的500千伏主網架和可靠的220千伏環網為依托,熱情張開雙臂大容量接納風電,竭盡全力地支持風電科學快速發展,開始了一個省級電網里世界級的風電競賽。
2011年3月底,第五屆中國新能源國際高峰論壇組委會在北京向中外媒體發布重磅消息:截至2011年2月底,內蒙古全區(包括蒙東)風電并網 裝機達到1090萬千瓦,率先晉級“千萬級”風電俱樂部,成為名副其實的“中國風電之都”。
正是在蒙西這塊中國風電的“試驗田”里,如同春筍般呈現出“四季播種風機、全年收獲風電”的景象。電網風電裝機容量從2005年的8.3萬千瓦起步,2009年達到435萬千瓦,2010年達到630萬千瓦,2011年達到875萬千瓦。截至今年9月底,內蒙古電網風電裝機928萬千萬,7年間以全球罕見的“極速狂飆”之勢增長了112倍。目前,綠色風電已成為“缺水無核”的蒙西地區第二大主力電源,已由補充能源向替代能源過渡。
察右中旗輝騰錫勒風電場是風電狂飆的一個縮影。內蒙古電力行業協會秘書長張翼展介紹,2009年底,該旗用了15年的時間在中國縣級中第一個突破了100萬千瓦大關。去年,并網風機容量已達到138.5萬千瓦,發電量達到20.33億度。按世界風能協會統計,去年全球有22個國家的風電裝機規模超過100萬千瓦,內蒙古西部電網可列全球第6位,察右中旗可輕松排進全球前20名。
據不完全統計,內蒙古電網目前的風電裝機投資總額超過1000億元。龍源集團內蒙古分公司總經理齊來生說,企業投資蒙西首先看中的是資源與政策,第二也是最主要的就是電網接納新能源的態度,我們全國布局,內蒙古西部盤子較大,有一個全力“挺風”并與風電企業共同探索實踐的電網至關重要。
電網是中國風電大規模、集群化、產業化發展的主導因素。發展風電關鍵在于風電場接入電網變電站的布局,以及電網的消化能力和外送能力的強弱。以裝機138.5萬千瓦的輝騰錫勒風電場為例,周邊25公里半徑內擁有2座220千伏變電站,90公里半徑內擁有2座500千伏變電站,配套堪稱豪華。
為了滿足風電并網、送出和電網安全運行的要求,內蒙古電力公司近年累計投資近百億元,陸續建成投產灰騰梁、庫布齊等多項220千伏輸變電工程,使電網原因引起的風電受限明顯減少,電網靈活輸送能力大大加強,更好地適應了風電大發展的需求。“十二五”期間,規劃建設臨河北等9座500千伏及多個220千伏風電匯集輸變電工程,總投資將超過百億元。
據內蒙古電力行協預測,年底蒙西新能源裝機將在全國省級電網中率先突破1000萬千瓦。行協風電專委會秘書長李建春說,疊加了資源、地緣、政策和電網等諸多利好因素,蒙西電網風電以“旋風般”的速度實現了跨越式發展,只有做大了產業規模,才能為風電今后的“常規電、主力電”打下了堅實的基礎。
綠色電網風起電涌
2010年,我國成為全球第一能源消費大國,能耗強度是日本的5倍。去年,我國能源消費構成中火電占比高達82.5%,風電裝機占全國總裝機的4%,電量占比不到2%,而歐洲丹麥等發達國家均超過了10%。相比之下,內蒙古電網風景這邊獨好。
目前,蒙西電網已接入電網運行的風電場有106座,裝機容量達928萬千瓦,占統調裝機容量超過22%,是目前國內接納風電最大的省級電網。從2005年到2011年7年中,內蒙古電網累計風電上網電量達到326.9億千瓦時。按等電量替代火電計算,大約節約標煤1144萬噸,減少二氧化碳排放2851萬噸、二氧化硫8.9萬噸、氮氧化物2.6萬噸,節能減排和低碳經濟效果非常顯著。
內蒙古電力公司以一個省級電網公司的體量,承擔了中國風電跨越式發展急先鋒的角色,經過20多年的努力,蒙西電網在調度自動化EMA、電壓自動控制AVC、有功功率自動控制AGC、無功功率自動控制SVC、和有功功率預測等五大功能系統的探索、開發與實際應用取得重大成就,在電網長周期、大容量接納風電的同時,目前保持的電網安全穩定運行紀錄超過15年,拓荒精神和探索樂趣在一次又一次的挑戰極限中升華。
2009年,電網單日上網電量最高比例突破15%;2010年,電網單日上網電量首次突破20%大關;2011年,風電日上網電量創24%的歷史新高。隨著上半年采暖期的結束,內蒙古電力公司通過優化電網運行方式,采取火電機組深度調峰等措施,實現了風電的大比例接入。
3月20日以來,風電日上網電量占蒙西電網總供電量20%以上的42天,超過25%的20天,4月13日,風電上網電量達到10978萬千瓦時,首次突破1億千瓦時,占當日上網電量的29.6%;4月26日,風電日上網電量達到1.1138億千瓦時,占全網供電量的30.5%;5月21日,風電上網電量比例再創30.9%的歷史新高,創造了中國風電運行一系列新紀錄。
電網安全穩定運行是風電并網的底限。從開始摸著石頭過河,到一步步跨越風電上網的“理論雷池”,內蒙古電網積累了大量的運行調度經驗。李建春介紹,內蒙古電網從來沒有發生像電監會去年通報的大規模風機脫網事故,目前電網大比例接納風電已經不存在技術問題,只要電網建設跟得上趟、區內區外兩個市場潛力得以開發,風電在風況較好的秋、冬、春三個季節完全可以實現新的突破。
內蒙古電力公司總經理張福生算過一筆賬,當風電每天上網電量達到一億千瓦時,可以替代460萬千瓦煤電機組的發電量,減少煤炭消耗6萬噸,減少二氧化碳排放9萬噸,節水2.1萬噸(水冷機組)。風電已經能夠大量替代煤電等化石能源發電,成為蒙西電網的主力電源和自治區節能減排的重要力量。
內蒙古電網能夠如此大容量、大比例接納風電,得益于電網有力的支撐、裝機容量的增加、風況較好、華北電網后夜臨時電量交易及科學合理的節能調度等因素的綜合作用,“還有一個重要因素就是網內火電的分布比較均衡,使得網內負荷再平衡相對容易,可以更好的接納風電”,內蒙古電力公司副總工程師、調通中心主任王小海介紹。
目前,受國家能源局委托,內蒙古電力公司正在籌建“中國新能源檢測認證試驗中心”。國家能源局有關專家稱,內蒙古電網開發利用風電的成功經驗,不僅為我國探路新能源發展奠定了里程碑,為國家新能源的科學發展提供了大量決策依據,也為內蒙古電力“風火打捆,行銷全國”增加了重要籌碼。