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規模(mo)龐大的海上風(feng)電在建項目逐漸并(bing)網，卻也(ye)正在遭遇沿海地區負荷增速(su)“換擋”，調峰(feng)資源稀(xi)缺等風(feng)險，未來(lai)解(jie)(jie)決(jue)消納問題(ti)的最優解(jie)(jie)是什么？

截至今年(nian)3月，全國已投運海上(shang)風(feng)電項目容量(liang)只有369.5萬千瓦，但(dan)累計(ji)在建(jian)容量(liang)達到1000.38萬千瓦。此外(wai)，全國已核準(zhun)（核準(zhun)公示）未開建(jian)的(de)海上(shang)風(feng)電項目容量(liang)達到4138萬千瓦。

中國海(hai)上風(feng)電(dian)項目主(zhu)要集中在廣東、江蘇(su)、浙江、福(fu)建等沿(yan)(yan)海(hai)經濟發(fa)達省份，靠(kao)近負荷(he)中心且(qie)當地具備承受(shou)較(jiao)高電(dian)價的(de)能(neng)力(li)，這本是海(hai)上風(feng)電(dian)消(xiao)納(na)的(de)優勢條(tiao)件。但(dan)2019年(nian)上半年(nian)以來，蘇(su)、閩、粵三地負荷(he)增(zeng)速低于全國平(ping)均(jun)水平(ping)，同(tong)(tong)時，電(dian)力(li)規劃設計總院蘇(su)辛一曾公(gong)開表(biao)示，當一個省的(de)海(hai)上風(feng)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量達到千萬千瓦(wa)時就可(ke)能(neng)面(mian)臨(lin)調(diao)峰問題，主(zhu)要原因在于沿(yan)(yan)海(hai)地區需要接受(shou)大量不(bu)(bu)參(can)與調(diao)峰的(de)外來電(dian)，核電(dian)裝(zhuang)機規模較(jiao)大且(qie)同(tong)(tong)樣不(bu)(bu)參(can)與調(diao)峰，這可(ke)能(neng)擠占新能(neng)源(yuan)的(de)消(xiao)納(na)空間。

未來消納或承壓

未來海上風(feng)電(dian)(dian)的(de)消(xiao)納情況與當地的(de)電(dian)(dian)源規(gui)模、負荷增長(chang)以及外送能力(li)(li)密切相關。“當一個地區的(de)電(dian)(dian)源出力(li)(li)與外送能力(li)(li)之和小于等于當地負荷，這個地區的(de)消(xiao)納能力(li)(li)就沒有問(wen)題(ti)。”江蘇(su)省電(dian)(dian)力(li)(li)設計(ji)院電(dian)(dian)網公司(si)系統(tong)部副主任王震(zhen)泉在2019中國新能源高(gao)峰論壇上表示。

如果負荷增速(su)與新能源(yuan)裝機增速(su)保持一致，消(xiao)納并不(bu)會成為(wei)未來(lai)海上風(feng)電(dian)(dian)發(fa)展的掣肘。但隨(sui)著全國(guo)用電(dian)(dian)量增速(su)放緩，未來(lai)海上風(feng)電(dian)(dian)消(xiao)納形勢將可能變(bian)得嚴峻。

今(jin)年(nian)(nian)(nian)(nian)上半年(nian)(nian)(nian)(nian)，全(quan)社會(hui)用電(dian)量增(zeng)速(su)為5.0%，較(jiao)上一年(nian)(nian)(nian)(nian)有所回落。國家能(neng)源局發展(zhan)規劃(hua)司(si)司(si)長李福龍在2019年(nian)(nian)(nian)(nian)上半年(nian)(nian)(nian)(nian)能(neng)源形勢新聞發布會(hui)上表(biao)示，從國際經驗來看，產業(ye)結(jie)構轉型、服務業(ye)比重提(ti)升(sheng)的過程(cheng)通(tong)常(chang)伴隨著用電(dian)增(zeng)速(su)下(xia)降(jiang)，因(yin)此(ci)，當(dang)(dang)前(qian)和(he)今(jin)后(hou)一段(duan)(duan)時(shi)間，用電(dian)量從前(qian)些年(nian)(nian)(nian)(nian)的高速(su)增(zeng)長階(jie)段(duan)(duan)“換擋(dang)”至(zhi)當(dang)(dang)前(qian)的中速(su)增(zeng)長階(jie)段(duan)(duan)是必(bi)然趨勢。

江(jiang)蘇、福建和廣東(dong)是國(guo)內海上風電在(zai)(zai)建項目(mu)最為集中的三個(ge)省份(fen)，占到全(quan)國(guo)累計在(zai)(zai)建容量的87.7%。今年上半年，江(jiang)蘇、福建和廣東(dong)的全(quan)社會用電量同比增(zeng)速均(jun)低于全(quan)國(guo)全(quan)社會用電量增(zeng)速。

圖(tu)：2019年1月—6月全社會(hui)用電(dian)量和統調(diao)最(zui)高負荷(he)

同(tong)時，廣(guang)東和江蘇需要接受(shou)不參與調(diao)峰的(de)區外來電(dian)，省內核(he)電(dian)機(ji)(ji)組按基(ji)荷運行(xing)不參與調(diao)峰，福(fu)建(jian)則(ze)主要由(you)于(yu)省內核(he)電(dian)裝機(ji)(ji)占比較高，上述(shu)三個省份的(de)電(dian)網調(diao)峰形勢日益(yi)嚴峻(jun)。江蘇電(dian)網曾測算，到2020年，如果3900萬千(qian)瓦(wa)的(de)區外來電(dian)不參與調(diao)峰，則(ze)全省調(diao)峰缺口將達到1200萬千(qian)瓦(wa)。

如果電網調峰資源未能(neng)相應(ying)增加(jia)，那么只(zhi)能(neng)將棄風棄光(guang)作(zuo)為暫時(shi)性的(de)調峰手段，這將在一定程度(du)上壓縮海上風電的(de)消納(na)空間。

“新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)(xiao)納的(de)難(nan)點在于電力而(er)非電量。”王(wang)震泉表示，如果能(neng)(neng)把極端情況下的(de)出力棄掉，海上風電的(de)消(xiao)(xiao)納難(nan)度沒有想(xiang)象(xiang)中的(de)那么大。

數據顯(xian)示，截至今年6月(yue)，全國(guo)風電(dian)、光伏裝(zhuang)機(ji)占全國(guo)發(fa)電(dian)裝(zhuang)機(ji)的比例(li)已(yi)經達到(dao)19.5%，但(dan)發(fa)電(dian)量占全國(guo)的比例(li)只有(you)9.5%。

最佳方案：“海上風電+儲能”？

風(feng)力發電(dian)具有間歇性和隨機性的特點，出(chu)力難以精(jing)確預測，儲能(neng)則能(neng)夠平抑風(feng)電(dian)出(chu)力波動(dong)、提高電(dian)能(neng)質量，從而減少棄風(feng)。從技術上來看，儲能(neng)是保(bao)障海上風(feng)電(dian)消納的有力手(shou)段(duan)，但目前經濟性是制約(yue)海上風(feng)電(dian)搭配(pei)儲能(neng)的主(zhu)要因素。

華東勘(kan)測(ce)設計院陳(chen)曉(xiao)鋒(feng)在2019中國新(xin)能(neng)源高峰論壇介紹，海上風(feng)電(dian)儲能(neng)系統(tong)運行(xing)策(ce)略為當風(feng)場限發時，儲能(neng)系統(tong)充(chong)電(dian)，送出線路有余量時，儲能(neng)系統(tong)放電(dian)。

“海上(shang)風(feng)電儲(chu)能系(xi)統的難(nan)點在(zai)于如何確定容量，既(ji)滿足電網要求，又(you)滿足開發商的經濟性要求。”陳曉(xiao)鋒表示，儲(chu)能的配(pei)置需(xu)要考慮風(feng)電場(chang)出力(li)(li)特性、電力(li)(li)負荷曲(qu)線和棄風(feng)率(lv)。

儲(chu)能(neng)(neng)已經開始實際(ji)應用于陸(lu)上風電(dian)和(he)光(guang)伏發(fa)電(dian)。今年1月，魯能(neng)(neng)海西州多能(neng)(neng)互(hu)補集成優(you)化示范工程50MW/100MWh的磷酸鐵(tie)鋰電(dian)池儲(chu)能(neng)(neng)項目投(tou)運，這是國內(nei)目前最大的電(dian)源(yuan)側集中式(shi)電(dian)化學儲(chu)能(neng)(neng)電(dian)站。該項目還包括(kuo)400MW風電(dian)、200MW光(guang)伏發(fa)電(dian)和(he)50MW光(guang)熱發(fa)電(dian)。

根據西北電力設計院的表(biao)述，該項(xiang)目通(tong)過多能互補聯(lian)合(he)運(yun)行(xing)，可有效減輕(qing)電網調峰壓力，將出力限(xian)額與青海(hai)省負荷曲線(xian)匹(pi)配，能夠大(da)幅降低限(xian)電比例。

電(dian)池(chi)儲能(neng)應用(yong)于海上風電(dian)同樣也(ye)已經有(you)了實踐。去年(nian)8月，挪威國家石油公司（Equinor）與Masdar合作建設的(de)Batwind儲能(neng)項目(mu)投產，Batwind主(zhu)要為漂浮(fu)式海上風電(dian)項目(mu)HywindScotland提供服務。

HywindScotland是全球首個投入(ru)商運的(de)漂浮式海上風(feng)電，該項(xiang)目(mu)(mu)場(chang)址距(ju)離蘇格蘭Peterhead海岸線大(da)約(yue)25公里處，水深在95米至120米之(zhi)間，平均風(feng)速為(wei)10.1m/s，項(xiang)目(mu)(mu)共(gong)部署5臺西門子SWT—6.0-154風(feng)機，裝(zhuang)機容量(liang)30MW，總造價為(wei)1.52億(yi)英鎊(bang)。

Batwind電池儲(chu)能項目的容(rong)量為(wei)1MW/1.3MWh，利用儲(chu)能，Batwind可以在負(fu)荷(he)低谷時儲(chu)存電量、減少電力系統平(ping)衡成本以及通(tong)過峰(feng)谷電價套(tao)利。

但目(mu)前儲(chu)能(neng)的(de)成本(ben)仍然較高。以去年(nian)投運的(de)鎮江北山儲(chu)能(neng)電站為例，該電站總功率/容量(liang)為16MW/32MWh，工程總投資為1.2億元。

“儲能(neng)對(dui)于海上(shang)(shang)(shang)風電是很難(nan)的(de)(de)，原因在于海上(shang)(shang)(shang)風電成(cheng)本(ben)很高(gao)，再(zai)(zai)加(jia)上(shang)(shang)(shang)儲能(neng)成(cheng)本(ben)就更高(gao)了。”據華能(neng)清潔能(neng)源技(ji)術研究院有(you)限(xian)公司董事長許(xu)世森介紹，“華能(neng)在江蘇近海做過電池儲能(neng)的(de)(de)運(yun)行，每(mei)度電的(de)(de)成(cheng)本(ben)要(yao)8毛(mao)多，在現(xian)有(you)電價的(de)(de)基礎上(shang)(shang)(shang)再(zai)(zai)加(jia)8毛(mao)錢，這實際上(shang)(shang)(shang)是很難(nan)承(cheng)受的(de)(de)。”

許(xu)世森認為，江蘇海上(shang)風電(dian)應該要在長(chang)三角范圍(wei)進行消納，這(zhe)樣才(cai)能提高(gao)海上(shang)風電(dian)的競爭力。