出呼和浩特向东120多公里,就到了辉腾锡勒草原。城市逐渐远离视野,路边闪现的风车变得密集起来。
当李智在十年前,作为一个技术人员被分配到这里建风场的时候,他并不理解每天拂面而过的风究竟意味着什么。
这一块位于内蒙古中部的草原,地势平坦,昼夜温差大。一道横贯的辉腾梁使它成为天然的风力通道。根据测量数据,风过辉腾锡勒时,40米高度的平均风速达到8.8 m/s,有效风时数达到7293小时,且破坏性风速极小,稳定度大,持续性好。
这些测量数据,在风电成为发展热潮的时候,让辉腾锡勒草原成为了炙手可热的风水宝地。
在短短的3年内,李智的邻居突然多了起来。华能、大唐、华电、北方、京能、中广核等7家大型国有企业纷纷快马加鞭,在这里抢得“一片风”。让这片草原成为内蒙最大的风电基地之一,其风电发电量约占全省总风电发电量的1/3。
已经成为北方联合电力辉腾锡勒风电场场长的他,每天的愿望是发尽量多的电,然后通通送出去。在打了十多年交道之后,风对他来说,早已不是那么神秘莫测。“都是有规律可循的。”
掌握了这一规律,他的风场所属的蒙西电网在4月8日创下了一个记录,当日风电上网电量占全网上网电量的比例达到了18.7%,运行平稳。而在此前业内专家的预测中,当风电上网电量超过全网上网电量的5%-10%时,电网将无法负荷,发生崩溃。
但是,近20%的上网比例并不能缓解风电场所面临的“有电难送”的尴尬。在华北华南都在忙于应对电荒的时候,常常不期而至的“限电令”仍是他最大的烦恼。由于内蒙电网的输送瓶颈,他常常被迫在夜间弃风停机。
掌握“风语”的他大为不解:“既然全国普遍缺电,为什么要让内蒙的风机空转呢?”
风场“限电令”
每天晚上的11点钟,李智都会紧张的查看他的手机。电网公司的“限电令”通常会在这个时候到达。短短的信息决定了第二天他的风场运营情况。
“有可能只限一定的比例,但是冬季供暖的时候,也出现过全限的情况。”
据李智介绍,在2006年之前,风电场从来都不曾出现过限电的情况,那时,辉腾锡勒只有不到5家大型风电场。而到了2008年,内蒙的风电场越建越多,仅辉腾锡勒就扩展到7家,限电也就随之而来。“2008年还只是在供热期有限电现象,而到了2009年,限电的范围大大扩大了。”
在李智电厂隔壁的华电辉腾锡勒风电场也面临着相同的情况。据安全生产处的梁振飞介绍,调峰限电的情况多集中于用电量降低的夜晚和从10月到来年4月供热集中的冬天。
根据华电风电场的数据记录,仅2010年至今,平均每个月发电量达到3500万千瓦时以上的华电风场,在供热高峰的1月份被限电至不足3000万千瓦时,而2月份更是探底至2000万千瓦时以下。
“每天晚上收到短信的时候就很紧张,希望明天能少限一点。”梁振飞说。
据内蒙古电力公司副总工程师、调通中心主任王小海介绍,在冬季供暖期间,由于供暖用的汽轮机在抽气供热期间一定要同时发电,因此要保障供暖,就必须保证一定比例的火电,因此只有采取调峰,牺牲风电。而调峰对于电场来说,就意味着限电。
据梁振飞的介绍,自2009年入冬至2010年元旦的这个难熬的冬天,内蒙古因弃风停机少发电9亿多度,直接损失近5亿元。
发电少并不是唯一的损失。据李智介绍,在限电的高峰,一些机组必须停转,而由于他所在的风场建成时间比较早,一些较老的机组一旦停转,就需要8小时甚至更多的时间来重新启动,有时停转一天,也许就意味着第二天机组不能启动。
于是,李智陷入了这样的无奈:要想改善这些老的机组,就需要更多的投资,而在限电的情况下,新机组的投资就更无从谈起。只能眼看着这些机组在一次次的限电停机中无奈地老去。
“只要让我发电,我肯定赢利。”李智说,但是限电的现实,和风电美好的前景,只能让各大风电场在目前的尴尬中硬起头皮,期望着明天的限电量能够少些。
20%的奇迹
在痛苦限电的同时,李智们在不经意间却创造了一个奇迹。
4月8日,晴,大风。在这一天,蒙西电网的风电上网电量占全国上网电量的比例达到了18.7%。
作为内蒙古省属独立的电网公司,蒙西电网负责自治区中西部包括腾辉锡勒所在的乌兰布察蒙等8个盟市的电网建设运营工作。
内蒙古电力公司总经理张福生在谈到这一比例的时候,仍然难掩兴奋。据他的介绍,风电并网的巨大压力,让他在4月乍暖还寒的时候,冒着天气再次转冷的危险,提前停下了200万千瓦供热机组,全力支持区内风电机组上网。
根据内蒙古电力的工作日志记录,在4月1日停供热机组的次日,风力的上网量就达到了13.2%,随后的2日,3日,也都达到了11%。再稍作休整之后,大风将风电并网的比例在4月8日一下抬到了将近20%,而当天,电网运转平稳。
“即使是18.7%,还是在一些地方限电的情况下达到的,如果完全不限电,可以达到25%。”张福生说。
据总体测算,4月份蒙西电网风电上网电量平均达到11%,而2010年1-4月风电上网电量达到34.7亿度,全年预计达到120亿度。“120亿度意味着什么?消耗标准煤就是420万吨,原煤700万吨,可以减少多少排放?可以减少多少运力?”张福生掰着手指头。
但是,这样的比例在以往的研究中,并不能实际存在。按照此前专家的测算,由于风电间歇性,不稳定的特性,当风电在总电量中的比例超过5%-10%时,将对电网的安全稳定造成威胁,很容易造成电网的崩溃。
在此前的研究中,为了平衡风电间歇、不稳定、难预测的特点,业界曾提出了利用水电、天然气等能源与风电做搭配,在风歇的时候,用其他的电力填平上网电量。
而在水能、天然气资源匮乏的内蒙古,据张福生的介绍,内蒙古电网采用的方法是“烽火相继,打捆外送”,即将风电和火电按照1:2的比例打捆,用火电补足风电。
“20%的数据就已经说明了,目前的风电技术,已经完全具备了这样的能力。”张福生说。
风电孤岛
但是,即使在4月达到了20%的上网率,李智在5月份仍然不可避免地要接到限电的短信。
其原因则在于,这个被国家能源局局长张国宝称为“陆上三峡”的地区,只有两条对外的输电通道,当这有限的对外输电通道满负时,腾辉锡勒,就成为了风电孤岛。
据了解,目前蒙西电力公司全网机组最大启动容量为2300万千瓦,最高发电负荷为1995万千瓦,最高供电负荷1600万千瓦,最低供电负荷1300万千瓦。
但是,蒙西电网现有的两条20年前建设的500千伏“网对网”东送华北的对外输电通道。目前这两条线路的输送能力虽有430万千瓦,但输送计划潮流仅有高峰390万千瓦,低谷250万千瓦。也就是在目前的送电量为白天390万千瓦,后半夜则只有250万千瓦。在后半夜受限的,则大部分是优质的风能资源。
在无数个场合中,张福生都在为他的“内蒙输电通道”奔走呼喊。
据了解,内蒙电力送出通道规划已有6年,2007年,内蒙古电力公司甚至增设了特高压部。但是,即使是在内蒙古东西两个千万级风电基地规划已经批复之后,蒙西电网第三、第四送出通道至今仍然没有等到立项、开工的消息。
在通道迟迟没有开工的情况下,张福生开始琢磨着最大化的利用现有的通道。“如果能在目前的基础上做到白天、晚上都超过400万千瓦,也好啊。”
为了缓接内蒙的输电压力,国家能源局在2009年下文,要求国家电网增加蒙西电网后半夜东送的潮流。
但是,到5月底为止,按照蒙西电网的数据显示,实际平均送出容量只增加了30万千瓦左右,后半夜蒙西电网风电出力仅为50万千瓦,弃风最高达到290万千瓦。
在这种情况下,内蒙古只得寻找其他的道路来冲破“孤岛”。他们尝试开展电力多边交易,在区内发展电解铝、PVC等高耗能企业,以期在最大的限度上在区内消耗电力。
同时,张福生透露,他们也在试图规划自建电网通道,将多余的电力输送给南方电网。
“可研报告已经有了。按照给华北电网的0.349元/度电来测算,加上到广东0.1元/度的运输成本,电价为0.449元/度,而广东目前的上网电价是0.52元/度。”
数据显示,2010年,广东的电力缺口将达到300万千瓦,并将在五年内攀升到600万千瓦,因此,这一规划马上就吸引了大唐、华润、中广核和三峡总公司等。但是,张福生的忧虑仍是:要将规划变成现实,电网仍要经过华北的很多省市。
体制之困
在提到风电并网20%的奇迹时,张福生更愿意归结为是“蒙西电网的体制优势” 所造成的。自由的体制决定了内蒙电网可以采取“大开机的方式大容量的接纳风电”。
但是在很多业内人士看来,“风电孤岛”的现实,也恰恰是由于蒙西电网的体制原因所造成的。
据业内人士介绍,目前内蒙古电网是国内唯一一家独立的省级电网。而包括内蒙古东部,以及华北的全部地区,归属国家电网华北公司。
这使得内蒙富余的电力虽然与华北近在咫尺,实则远在天涯。
而对风电的发展,电网之间也有着不同的理解。张福生认为,风电的发展和其对火电的替代,是不可逆转的趋势。而其对资源的节省也是显而易见的。
而据前述业内人士的介绍,更多的电网公司仍将风电作为“蛋糕上的裱花”,对于风电的稳定性,和其对电网安全可能带来的冲击持深深的怀疑态度。
对此,风电专家,龙源电力集团总工程师杨校生对本报记者表示,在风电发展的初期,全国上下,各级都非常积极的接纳这个新生事物。但是,目前,当风电的发展已经形成了一定规模的时候,需要考虑的,和真正制约其发展的已经不再是技术问题。而已成了行政管理的问题、经济问题,和各个集团的利益博弈问题。
而比理论上的各种问题更要急迫的,是摆在张福生面前的,即将突破700万千瓦的现有风电基地和随后两年陆续建成投产的150万千瓦新的风电基地。
“目前能做的,只有劝说现有的核准待建电场尽量晚开工,同时祈祷外送的电力通道尽快成为现实。”