來源:中國(guó)電力報(bào) 時(shí)間:2023-12-06 14:22
劉世宇 劉強(qiáng) 王雪松 陳劍
推動(dòng)海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展,是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要方向之一,是增加沿海地區(qū)清潔電力供應(yīng)能力的重大舉措,是優(yōu)化沿海地區(qū)電力生產(chǎn)與消費(fèi)格局的主要途徑。隨著我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大、支持政策日益完備、產(chǎn)業(yè)體系逐步建立健全,海上風(fēng)電已具備規(guī)?;l(fā)展的基礎(chǔ)。大型海上風(fēng)電基地化開發(fā)及并網(wǎng)送出消納,將給電力系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)行帶來一系列問題和挑戰(zhàn),亟須統(tǒng)籌電網(wǎng)發(fā)展格局與系統(tǒng)能力,切實(shí)發(fā)揮好海上風(fēng)電綠電轉(zhuǎn)型作用及投資效益。
需結(jié)合消納形勢(shì)合理開發(fā)
一是海上風(fēng)電規(guī)模化開發(fā)布局持續(xù)提速。近年來,我國(guó)海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)進(jìn)程快速推進(jìn),2018年開始我國(guó)已經(jīng)成為全球海上風(fēng)電年度裝機(jī)增長(zhǎng)最快的國(guó)家。截至2022年底,海上風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量超3000萬千瓦。從發(fā)展布局來看,江蘇、廣東、福建、浙江、山東、遼寧等6省并網(wǎng)裝機(jī)已超過百萬千瓦,其中,江蘇省并網(wǎng)裝機(jī)突破千萬千瓦;廣西、海南等省份也陸續(xù)開啟海上風(fēng)電建設(shè)。海上風(fēng)電是我國(guó)沿海省份為數(shù)不多可以大規(guī)模開發(fā),且離負(fù)荷中心較近的可再生能源。從“十四五”及中長(zhǎng)期相對(duì)明確的新增電源構(gòu)成來看,海上風(fēng)電是沿海省份重要發(fā)展電源。其中,遼寧省與海南省的新增海上風(fēng)電裝機(jī)占總新增裝機(jī)比重將超過50%。
二是沿海省份海上風(fēng)電消納形勢(shì)各異。海上風(fēng)電出力呈現(xiàn)出隨機(jī)性強(qiáng)、“反調(diào)峰”特性突出的特性,大規(guī)?;鼗⒕W(wǎng)運(yùn)行將進(jìn)一步加劇電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力。中長(zhǎng)期來看,部分地區(qū)調(diào)節(jié)能力滯后或新能源消納空間不足現(xiàn)象將逐步凸顯,需超前謀劃,做好電力市場(chǎng)空間變化及新能源與調(diào)節(jié)性電源開發(fā)建設(shè)的統(tǒng)籌優(yōu)化。根據(jù)沿海各省區(qū)海上風(fēng)電消納測(cè)算情況,總體消納形勢(shì)可分為三類:首先是福建、山東、廣西等地區(qū)電力電量基本平衡,時(shí)段性新能源出力較大,由于系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足導(dǎo)致新能源無法充分利用。這些省份需進(jìn)一步加強(qiáng)調(diào)節(jié)能力建設(shè),通過調(diào)節(jié)性電源調(diào)整出力配合新能源運(yùn)行促進(jìn)消納,可考慮開展火電靈活性改造,因地制宜發(fā)展抽水蓄能、調(diào)峰氣電、新型儲(chǔ)能,挖掘需求側(cè)響應(yīng)等措施,調(diào)整電源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)新能源消納與系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展。其次是部分地區(qū)電源開發(fā)建設(shè)規(guī)模時(shí)序與本省電力需求發(fā)展不盡匹配,新能源電源發(fā)展較快,市場(chǎng)消納空間不足。預(yù)計(jì)“十五五”期間,海南省新能源裝機(jī)占比將超過50%,海上風(fēng)電裝機(jī)占比超過30%,階段性電力電量盈余現(xiàn)象突出,經(jīng)初步測(cè)算,預(yù)計(jì)到2027年左右,海南省新增海上風(fēng)電消納將較為困難,到2030年,海南新能源綜合利用率低于70%。最后是廣東、江蘇等地區(qū)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力強(qiáng),電價(jià)承受能力高,擁有較大海上風(fēng)電消納空間,目前新能源裝機(jī)占比較低,有進(jìn)一步發(fā)展?jié)摿?。按目前?guī)劃,江蘇省“十四五”及“十五五”期間海上風(fēng)電裝機(jī)占比均在5%左右,廣東省“十五五”末海上風(fēng)電裝機(jī)占比約10%。江蘇、廣東作為發(fā)達(dá)地區(qū)省級(jí)電網(wǎng),負(fù)荷體量大,新能源消納潛力好,未來可通過進(jìn)一步發(fā)展海上風(fēng)電提升可再生消納責(zé)任權(quán)重,促進(jìn)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。
送出工程亟待系統(tǒng)統(tǒng)籌優(yōu)化
一是海上風(fēng)電送出工程形式多樣,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。隨著技術(shù)水平不斷提升,海上風(fēng)電送出技術(shù)日趨成熟,并網(wǎng)形式呈現(xiàn)多樣化特征。由于工程建設(shè)中,各投資主體各自開展前期工作,更多關(guān)注單個(gè)工程送出方案,缺乏區(qū)域統(tǒng)籌,存在容量相似、布局接近的海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目采用多種輸電方式、多電壓等級(jí)送出的情況。如廣東陽江近海深水區(qū)海上風(fēng)電項(xiàng)目,離岸距離分布約50~70千米,裝機(jī)容量約100萬~200萬千瓦,同樣規(guī)模的項(xiàng)目送出方式涉及交流、柔性直流,電壓等級(jí)包括330千伏、500千伏,海纜回路數(shù)2至6回不等,導(dǎo)致工程建設(shè)及調(diào)度運(yùn)行較為復(fù)雜。
二是海上風(fēng)電送出通道及登陸點(diǎn)缺乏統(tǒng)籌。隨著海上風(fēng)電開發(fā)規(guī)模的快速增長(zhǎng),當(dāng)前就近登陸、電網(wǎng)組織送出的模式將對(duì)電網(wǎng)送出能力提出更高要求,配套網(wǎng)架建設(shè)投資進(jìn)一步增長(zhǎng)。從投資界面來看,目前海上風(fēng)電并網(wǎng)輸電工程普遍由風(fēng)電投資主體自行投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng),并以陸上集控站或匯集站外第一桿塔為分界點(diǎn),由風(fēng)電投資主體承擔(dān)海上輸電工程,電網(wǎng)公司承擔(dān)陸上配套輸電工程。從工程界面來看,投資界面對(duì)于工程界面劃分產(chǎn)生了明顯影響。目前,海上風(fēng)電的海底送出走廊和登陸點(diǎn)多由各風(fēng)電投資主體各自開展前期工作,從單個(gè)電源來看可能經(jīng)濟(jì)較優(yōu),但從整體發(fā)展來看可能存在路徑資源未能得到充分利用、海陸兩側(cè)銜接不足的現(xiàn)象。如廣東陽江沙扒、青洲海上風(fēng)電規(guī)劃裝機(jī)約700萬千瓦,多家風(fēng)電業(yè)主各自獨(dú)立建設(shè)陸上匯集站,導(dǎo)致登陸點(diǎn)附近密集分布粵電沙扒、三峽沙扒、明陽沙扒、華電青洲三等多個(gè)匯集站,重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象明顯,土地資源利用有較大的整合優(yōu)化空間。
堅(jiān)持海陸統(tǒng)籌一體化規(guī)劃
一是堅(jiān)持系統(tǒng)觀念,合理引導(dǎo)海上風(fēng)電開發(fā)規(guī)模與時(shí)序。考慮現(xiàn)有、已核準(zhǔn)和規(guī)劃電源項(xiàng)目,各省在滿足自身負(fù)荷需求的同時(shí),統(tǒng)籌全省電源結(jié)構(gòu)與電網(wǎng)消納能力,明確海上風(fēng)電的發(fā)展定位,合理引導(dǎo)海上風(fēng)電開發(fā)規(guī)模與時(shí)序。發(fā)展海上風(fēng)電需緊密結(jié)合消納形勢(shì),統(tǒng)籌系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè),具備條件的省份進(jìn)一步推動(dòng)火電靈活性改造,合理規(guī)劃儲(chǔ)能裝置并推動(dòng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力與海上風(fēng)電建設(shè)投產(chǎn)時(shí)序匹配。對(duì)于部分新能源發(fā)展顯著快于系統(tǒng)消納水平的地區(qū),需統(tǒng)籌考慮新能源發(fā)展與消納的關(guān)系,充分考慮電動(dòng)汽車、海上制氫等產(chǎn)業(yè)布局和省內(nèi)主要負(fù)荷增長(zhǎng)點(diǎn)的發(fā)展,拓展新能源消納空間。
二是堅(jiān)持海陸統(tǒng)籌,做好站址廊道與登陸點(diǎn)的統(tǒng)籌規(guī)劃。進(jìn)一步推動(dòng)沿海電源基地送出通道統(tǒng)籌規(guī)劃,與國(guó)家及省級(jí)電力規(guī)劃、海洋等相關(guān)規(guī)劃有效銜接,統(tǒng)籌電源建設(shè)與電網(wǎng)建設(shè),統(tǒng)籌海陸廊道及登陸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)海陸一體化規(guī)劃。統(tǒng)籌沿海煤電、核電等常規(guī)電源與海上風(fēng)電的送出通道,探索風(fēng)火打捆、風(fēng)核打捆送出模式,節(jié)省電網(wǎng)投資。同時(shí),規(guī)范海上風(fēng)電并網(wǎng)流程,理順各相關(guān)部門在海域使用方面的協(xié)調(diào)關(guān)系,促進(jìn)海底輸電走廊、登陸點(diǎn)等資源集約化利用。
三是堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展,推動(dòng)開展示范試點(diǎn)應(yīng)用。積極探索海上風(fēng)電并網(wǎng)投資機(jī)制創(chuàng)新。結(jié)合沿海各省的實(shí)際情況,探索部分省份海上風(fēng)電并網(wǎng)工程投資在全省輸配電價(jià)中分?jǐn)倷C(jī)制、單獨(dú)核定輸電工程過網(wǎng)費(fèi)機(jī)制以及成立海上風(fēng)電輸電運(yùn)營(yíng)公司等模式,開展多方投資共擔(dān)、利益共享的新型機(jī)制體制建設(shè)。積極開展海上風(fēng)電并網(wǎng)新技術(shù)示范應(yīng)用。研究實(shí)施海上柔性直流海纜輸電、無人島海上平臺(tái)、風(fēng)電制氫、風(fēng)電配套儲(chǔ)能等新技術(shù)示范方案,在具備條件的區(qū)域開展試點(diǎn)工作。(作者單位:電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院)
責(zé)任編輯:張棟鈞
校對(duì):吳蘇靈