千萬級的大風電并網都存在什么問題？

提及風電，言必稱丹麥，2013年丹麥電力有近4成來自于風力，這是個很夸張的數字。

那丹麥乃至歐美的風電并網和我國的大規(guī)模風電并網有什么不同呢？

數量級不同

中國所謂‘大規(guī)模’指的是千萬千瓦級風場，而歐美的‘大規(guī)模’指的是幾十萬千瓦級的風場；中國所說的‘遠距離’指的是幾百上千公里的輸送，歐美的‘遠距離’基本上在一百公里左右。以美國得克薩斯為例，在美國算是大型風場，其最大風電場僅為73萬千瓦，風電集中輸送也僅有上百公里。

并網思路不同

我國風電存在“大基地建設，大規(guī)模送出”的思路，歐美則是“”分散接入，就地消納“的思路，這里先不提好壞，只說事實。德國2006年風電場裝機容量小于50MW，接入110kV以下配電網規(guī)模約占總量的70%；丹麥風電機組主要接入30kV及以下網絡，2006年底丹麥風電裝機容量中，約88%接入低壓網絡和10～30kV配電網。

能源結構不同

歐洲燃氣、燃油發(fā)電和水電比例大，調峰能力強。拿丹麥來說，丹麥的地理位置優(yōu)越，北有水力發(fā)電站，南有火電發(fā)電廠。因此當風力不夠的時候，可以從挪威引進環(huán)保的水電。電力的互送非常頻繁，一年中，丹麥要進出口的電相當于該國總用電量的30%。而我國幅員遼闊，電源負荷分布不均，而且電源以火電為主，調節(jié)能力相對較差，具體的下面細說。

對電網的要求不同

歐洲風電基本是分散接入，對電網用戶側的智能化要求是比較高的，而歐洲電網也是圍繞這個方向在發(fā)展；而我國的大規(guī)模送出則是另一個課題了，面對的困難也不一樣。

所以，歐洲有些風電并網的經驗可以借鑒，但是很多困難卻是特殊的。

下面具體說說千萬級風電并網的問題。

能源結構

上面已經提到了，這里詳細的描述下。

風電大家都知道是具有波動性的，從一年中風電場每天平均輸出功率看，每天最大和最少發(fā)電量至少相差約40～50倍。從微觀上分析一天內的輸出功率變化，風電在24小時內仍處于非常不穩(wěn)定狀態(tài)，輸出功率(兆瓦)在0～100之間隨機波動。

而且，夜晚用電負荷處于低谷時段風電發(fā)電出力往往較大，即使常規(guī)電源降出力，當風電規(guī)模達到一定程度（大于低谷用電負荷），也難免出現限電棄風。下圖為風電出力曲線和負荷需求曲線對照。

風電的波動性帶來的是它需要對應合理的電源進行調峰，從而來滿足負荷平衡。而我國以煤電為主的電網難以為風電做深度調峰的。2012年我國煤電發(fā)電量占總發(fā)電量的73.9%。而歐美國家的能源結構是以石油、天然氣等為主，其中美國27%是天然氣發(fā)電;英國燃氣發(fā)電比例更高達60%;北歐國家水電占90%。

所以，這些國家電網對風電并網容納能力遠高于我國，這是因為燃氣、燃油發(fā)電和水電的調峰能力比煤電強，在一定范圍內能有效減少風電波動對電網的危害。即便如此，美國、丹麥等西方國家也已遭遇大規(guī)模風電上網難的制約。

這是比較本質的問題。