西班牙风电 缘何成为全球翘楚

    自2004年以来，风电入网政策在西班牙得到了有效的实施。由于没有要求电网无条件地接收风电，风电和其他电力一样直接参与竞价上网，政策受到了电网企业的欢迎。2006年，绝大多数风电场所发电量销售给了电网企业，只有不到5%的风电由于超过预测量20%、不愿被罚款而采取了弃风措施。

    多项技术措施提高电网接纳风电的能力

    据欧洲风能协会研究报告的观点，在现有的电网技术水平和条件下，电网接纳更多的风电是经济性和政策问题，而不是技术水平和实际运行的问题。德国、美国和西班牙等国对风电并网以及电网如何适应风电问题进行了深入的研究，初步结论证明，风电容量在整个电网的比例可以超过20%。但是，对这一研究结论是否适合我国的情况，存在比较多的争议。目前，世界上风电装机和风电发电量占总电力装机和发电量比例最高的国家是丹麦和德国，丹麦占25%和16%，德国占17%和7%，丹麦风电的瞬时发电量最高达到其总用电量的120%，但是，目前存在的一种观点是，丹麦和德国风电占电网的高比率是有整个欧洲比较完善的强联电网的支撑，因此，是否能够达到20%的风电容量比例还需要实践检验。

    但是，西班牙风电的接网实践已经为这一争议问题给出了一个初步答案。从地域上讲，西班牙位于欧洲西南端的角落，目前仅有一条400千伏的线路与葡萄牙以及法国南部相联，进而与欧洲电网相联，因此，西班牙电网与欧洲电网的联接是比较弱的，此外还有一条海底电缆与摩洛哥相联，目前这两条线路总的交换电力容量仅为230万千瓦，占其全部电力装机容量的2.8%，使西班牙的电网类似于一个“电网孤岛”，与丹麦和德国有欧洲大电网的支撑是无法比拟的。但是，西班牙却通过各种技术措施，使风电在其电力总装机中的比例达到了15%，风电电量达到总电量的8.7%。

    西班牙风电还有一个与欧洲不同但与我国情形相似的特点，即风能资源与用电负荷地域不匹配，其风能资源主要分布在北部和南部的沿海区域，但电力负荷最大的地区是中部首都附近，其次是东部的巴塞罗那附近，电网需要跨地区输送风电。

    为解决风电入网对电网的影响以及跨地区输送电网问题，西班牙主要采取了以下几项技术措施：

    一是，通过硬件建设，改进电网负荷平衡能力，如吸纳更多的气电和水电；通过软件建设，提高电网的调度能力和水平。

    二是，制订风电入网标准，促进风机制造技术的进步。西班牙一方面对风电采取相对于煤、油、气、核电宽松的入网条件，但另一方面又不是无限制地宽松，而是制订风电并网技术标准，迫使风机制造企业提高技术水平，尤其是大大提高了风机控制系统水平。严格的并网技术标准不仅使新安装风机采用新技术和新控制系统，也迫使风电场为老旧风机更换新控制系统，以满足并网技术要求从而保证风电场继续获得收益。

    三是，提高风电短期预测技术能力和水平。在风电入网政策的压力和驱动下，西班牙的风电开发企业和研究机构纷纷加大了宏观和微观层面的风资源短期预测、风机出力短期预测的研究，目前已经能够达到提前48小时误差控制在30%以内（平均误差不超过20%）、提前24小时误差控制在15%以内（平均误差不超过10%）的水平，在该领域处于世界领先地位。

    此外，西班牙还鼓励风电、水电等可再生能源发电的分布式发展。由于其风资源主要集中在北部和南部，西班牙的风电场也是以成片开发的大中规模的电场为主，但为了减少电网接纳风电的压力，政策开始采取措施鼓励建设中小规模的分布式风电场。

    在短短的几年内，通过以上技术措施，在现有电网条件下，西班牙成功地实现了电网接纳15%的风电容量入网，并且通过研究，预计接纳20%左右的风电容量入网是不成问题的。今后几年内，在不会大幅度地提高发电成本、经济性可接受的前提下，采取相应的电网改进措施，预计电网可以接受30%左右容量的风电。

    从哪些方面学习西班牙？

    近年来，随着《可再生能源法》以及国家支持风电市场和产业发展政策的陆续出台，我国风电取得了突飞猛进的发展，并网风电总装机容量从2003年的52万千瓦增长到2006年的260万千瓦，年均增长率达到70%；特别是2006年新增装机容量133.2万千瓦，超过过去20年的总和；2007年底我国的风电装机达到500万千瓦。

    在2007年9月国家公布的《可再生能源发展中长期规划》中，明确提出了我国风电发展的目标，到2010年和2020年风电装机分别达到500万和3000万千瓦。从目前的发展势头看，2010年的发展目标可能提前3年实现，但是，为了实现2020年3000万千瓦装机或更高的发展目标，以及考虑到风电达到上亿千瓦装机并成为主流电源之一，需要解决制约我国风电发展的三大关键问题，即风能资源详查和评估、自主创新的风电机组设计和制造技术、风电并网技术和规划。其中，电网对风电规模发展的制约一直是业内争论的焦点问题之一，一种观点认为我国现有的电网结构只能支撑5%左右的风电容量。

    西班牙在风资源分布、电网条件方面和我国的情况有许多相似之处，如果到2010年和2020年我国电力装机分别达到9亿和15亿千瓦，按照西班牙目前15%风电装机比例进行简单的类比分析，我国风电在2010年和2020年将分别有1.3亿和2.2亿的发展空间；在经济可承受的前提下进行电网的升级和建设，则我国电网未来可以吸收3亿千瓦甚至更多的风电容量。
    为了实现风电的规模发展，在消除风电入网障碍方面，学习西班牙的成功经验，建议支持和加强以下几方面的工作：

    1.重新对我国电网发展水平进行认识。2006年底，我国的发电装机容量超过了6亿千瓦，2010年可能达到9亿千瓦，其中华北、东北、华东和华中都接近或超过1亿千瓦，山东、广东电网装机容量也超过了5000万千瓦，不能笼统地说我国电网基础薄弱，尽管我国电网建设还有一些不尽人意的地方，但是总体来看，我国已经或正在建成世界上最强大的电网系统。因此，政府和电网企业都应该对我国电网水平给与恰如其分的定位。

    2.开展电网接纳风电能力的研究，为我国风电实现长期规划目标和风电发展战略布局提供支撑。要分析我国现有电网吸纳风电的能力，分析各种电网改进技术的可行性和经济成本，根据风电发展规划，对电网规划和建设提出要求。在经济合理的原则下，对现有电网规划进行修订，尤其是重点解决国家提出的内蒙古、河北、新疆、甘肃、吉林、甘肃等百万千瓦级风电上网和电量输送问题。

    3.完善风电并网标准。我国在2005年公布了非强制性的风电并网标准，从实施效果看，一方面该标准对风电上网提出了较为苛刻的要求，不利于鼓励风电的发展，另一方面由于不是强制性标准，并没有真正在实际中得以应用。建议在参考和结合欧洲和国际标准的基础上，对风电并网标准进行修订，并尽快将其上升为国家强制标准。在标准修订过程中，既要考虑电网稳定运行对风电的要求，也要考虑现有风机和风电场技术的实际情况，以鼓励风电市场发展为原则，对具体指标予以适当放宽。

    4.鼓励风电大中小同步发展。根据我国风能资源和电力负荷情况，实施风电大中小同步发展的政策，尤其是提倡中小型和分布式风电场的发展，允许风电就近上网和配电线路上网。可以考虑允许农牧民在自己的承包土地上开发风电场。尤其是在沿海和内陆风资源不能连片大规模开发的地区，鼓励实施风电的分布式、中小型并网。对此要研究分布式并网技术。

    5.完善风电价格体系，在适当时间和地区开展风电竞价上网试点。我国目前对风电价格采取招标政策，虽然是基于市场竞争机制，但由于项目点少，竞争激烈，导致不合理电价情况的出现，也没有给风电市场明确的价格信号。并且，目前的竞争是在风电项目开发内部的竞争，没有引入与其他电力竞争的机制，与目前电力体制改革方向有一定差距。建议在考虑风电产品经济成本和特殊性的前提下，对风电实行灵活的固定电价或价格补贴制度，在适当的时间，在目前电力竞价上网的地区选择合适的范围，由国家通过可再生能源附加提供固定的补贴，开展风电竞价上网的试点，为今后风电大规模发展成为主流电源之一做准备。