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規模龐大的(de)海(hai)上風電在(zai)建項目逐漸并網，卻也正在(zai)遭遇(yu)沿海(hai)地區負荷增速“換擋”，調峰資源稀缺等風險，未來解決消納問題的(de)最(zui)優解是什么？

截至今年3月，全(quan)國(guo)已(yi)投運海上風(feng)電(dian)項目容量只有369.5萬(wan)千(qian)瓦，但累計(ji)在建(jian)容量達到1000.38萬(wan)千(qian)瓦。此外，全(quan)國(guo)已(yi)核準（核準公(gong)示(shi)）未開建(jian)的海上風(feng)電(dian)項目容量達到4138萬(wan)千(qian)瓦。

中(zhong)國(guo)海上(shang)風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)項(xiang)目(mu)主要集中(zhong)在(zai)廣東、江(jiang)蘇(su)、浙(zhe)江(jiang)、福建等(deng)沿(yan)海經濟發(fa)達省份，靠近負(fu)荷中(zhong)心(xin)且(qie)(qie)當(dang)地具備承受較高電(dian)(dian)(dian)價的(de)能(neng)(neng)力，這本是(shi)海上(shang)風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)消納的(de)優勢條件。但2019年上(shang)半(ban)年以來，蘇(su)、閩、粵三(san)地負(fu)荷增速低于全國(guo)平(ping)均水平(ping)，同(tong)時(shi)，電(dian)(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院蘇(su)辛一曾公開表示，當(dang)一個省的(de)海上(shang)風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量達到千(qian)萬(wan)千(qian)瓦時(shi)就(jiu)可(ke)能(neng)(neng)面臨調(diao)峰(feng)(feng)問題，主要原(yuan)因(yin)在(zai)于沿(yan)海地區需要接受大量不(bu)參與調(diao)峰(feng)(feng)的(de)外(wai)來電(dian)(dian)(dian)，核電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機規模(mo)較大且(qie)(qie)同(tong)樣(yang)不(bu)參與調(diao)峰(feng)(feng)，這可(ke)能(neng)(neng)擠占(zhan)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)消納空(kong)間。

未來消納或承壓

未(wei)來海上(shang)風電(dian)的消(xiao)納情(qing)況與(yu)當(dang)地(di)(di)的電(dian)源(yuan)規(gui)模、負(fu)荷增(zeng)長(chang)以及外(wai)送能(neng)(neng)力密(mi)切(qie)相關。“當(dang)一個地(di)(di)區的電(dian)源(yuan)出力與(yu)外(wai)送能(neng)(neng)力之和小于(yu)等于(yu)當(dang)地(di)(di)負(fu)荷，這個地(di)(di)區的消(xiao)納能(neng)(neng)力就沒有問題。”江蘇省電(dian)力設計(ji)院電(dian)網公(gong)司系統部(bu)副主任王(wang)震泉在2019中國新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)高(gao)峰論壇(tan)上(shang)表示。

如果(guo)負(fu)荷增速與新能源裝(zhuang)機增速保持一致，消納(na)并不會成為未來(lai)海上風電發(fa)展的掣肘。但隨著全國用電量增速放緩，未來(lai)海上風電消納(na)形勢將可(ke)能變(bian)得嚴(yan)峻。

今年上半年，全社會用(yong)電量(liang)增(zeng)(zeng)速(su)為5.0%，較上一年有所回落。國家(jia)能(neng)(neng)源(yuan)局發(fa)展規劃司(si)(si)司(si)(si)長李福龍在2019年上半年能(neng)(neng)源(yuan)形勢新聞(wen)發(fa)布會上表示，從國際經驗來看，產業(ye)結構轉型(xing)、服務業(ye)比重提(ti)升的(de)過程通(tong)常伴隨著用(yong)電增(zeng)(zeng)速(su)下降，因此(ci)，當前(qian)(qian)和今后(hou)一段(duan)時間(jian)，用(yong)電量(liang)從前(qian)(qian)些年的(de)高速(su)增(zeng)(zeng)長階段(duan)“換擋”至當前(qian)(qian)的(de)中速(su)增(zeng)(zeng)長階段(duan)是必然趨(qu)勢。

江(jiang)(jiang)蘇(su)、福建(jian)和廣東(dong)是國內海上風(feng)電(dian)在建(jian)項(xiang)目最為(wei)集(ji)中的三(san)個省份，占到(dao)全(quan)(quan)國累計在建(jian)容量(liang)的87.7%。今年上半年，江(jiang)(jiang)蘇(su)、福建(jian)和廣東(dong)的全(quan)(quan)社會用電(dian)量(liang)同比(bi)增速(su)均低于全(quan)(quan)國全(quan)(quan)社會用電(dian)量(liang)增速(su)。

圖(tu)：2019年(nian)1月—6月全社(she)會用電量(liang)和(he)統調最高負荷

同時，廣(guang)東和江蘇需(xu)要(yao)(yao)接受不(bu)參與調(diao)(diao)峰的(de)區外(wai)(wai)來電(dian)(dian)，省(sheng)內核(he)電(dian)(dian)機組按基荷運行不(bu)參與調(diao)(diao)峰，福建則主(zhu)要(yao)(yao)由于省(sheng)內核(he)電(dian)(dian)裝機占比較高，上述三個省(sheng)份的(de)電(dian)(dian)網(wang)調(diao)(diao)峰形勢日(ri)益嚴峻(jun)。江蘇電(dian)(dian)網(wang)曾(ceng)測算，到2020年，如(ru)果3900萬千(qian)瓦(wa)的(de)區外(wai)(wai)來電(dian)(dian)不(bu)參與調(diao)(diao)峰，則全(quan)省(sheng)調(diao)(diao)峰缺口將達到1200萬千(qian)瓦(wa)。

如果電(dian)網調(diao)峰(feng)資源(yuan)未能(neng)相(xiang)應(ying)增加，那么只能(neng)將棄(qi)風棄(qi)光作為(wei)暫時性的(de)調(diao)峰(feng)手段，這將在(zai)一定(ding)程度上壓(ya)縮海(hai)上風電(dian)的(de)消納(na)空間。

“新(xin)能源(yuan)消(xiao)納的難(nan)(nan)點(dian)在于電(dian)力而非電(dian)量(liang)。”王震泉表示(shi)，如果能把(ba)極(ji)端情(qing)況下的出力棄掉(diao)，海上風電(dian)的消(xiao)納難(nan)(nan)度(du)沒有想象中的那么大。

數據(ju)顯示，截至今年6月(yue)，全(quan)國(guo)風電(dian)(dian)、光伏裝(zhuang)機占全(quan)國(guo)發電(dian)(dian)裝(zhuang)機的比例已(yi)經達(da)到19.5%，但發電(dian)(dian)量(liang)占全(quan)國(guo)的比例只有(you)9.5%。

最佳方案：“海上風電+儲能”？

風力(li)(li)發電(dian)(dian)具有間歇性和隨(sui)機性的特點，出力(li)(li)難以精確預測，儲能(neng)(neng)(neng)則能(neng)(neng)(neng)夠(gou)平抑(yi)風電(dian)(dian)出力(li)(li)波動、提高電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)質量(liang)，從而減少棄風。從技術上來看(kan)，儲能(neng)(neng)(neng)是保障海(hai)上風電(dian)(dian)消(xiao)納(na)的有力(li)(li)手段，但目前經(jing)濟(ji)性是制約海(hai)上風電(dian)(dian)搭配儲能(neng)(neng)(neng)的主要(yao)因素(su)。

華東勘測設(she)計院(yuan)陳曉鋒在2019中國(guo)新能源高(gao)峰論壇介紹，海上風電儲能系(xi)統(tong)運行策(ce)略(lve)為當風場限發時(shi)，儲能系(xi)統(tong)充(chong)電，送出線路(lu)有余量時(shi)，儲能系(xi)統(tong)放電。

“海上風電儲(chu)能(neng)系統的(de)難點(dian)在于(yu)如何確定容(rong)量，既滿足(zu)電網要(yao)求，又滿足(zu)開發商的(de)經濟(ji)性(xing)要(yao)求。”陳曉鋒(feng)表示，儲(chu)能(neng)的(de)配置需要(yao)考(kao)慮風電場出力(li)特(te)性(xing)、電力(li)負荷曲線和棄(qi)風率。

儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)已經開始實際應(ying)用于(yu)陸(lu)上風電(dian)(dian)和光(guang)伏發電(dian)(dian)。今(jin)年1月，魯能(neng)(neng)(neng)(neng)海(hai)西州多(duo)能(neng)(neng)(neng)(neng)互補集成優化(hua)示范(fan)工程50MW/100MWh的磷酸鐵(tie)鋰電(dian)(dian)池儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)項目(mu)投運，這是國內目(mu)前最大(da)的電(dian)(dian)源側集中式電(dian)(dian)化(hua)學儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)站。該(gai)項目(mu)還(huan)包括400MW風電(dian)(dian)、200MW光(guang)伏發電(dian)(dian)和50MW光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)。

根據西北電(dian)(dian)力(li)設(she)計院(yuan)的表述，該(gai)項(xiang)目通過多能互補聯(lian)合運行，可有效減輕電(dian)(dian)網調峰壓力(li)，將出力(li)限額與青海省負荷曲線匹配，能夠(gou)大(da)幅(fu)降(jiang)低限電(dian)(dian)比(bi)例。

電池儲能(neng)應用于海(hai)上(shang)風(feng)電同樣也已經有了實踐(jian)。去年8月，挪威(wei)國家石油(you)公司（Equinor）與(yu)Masdar合作(zuo)建設的(de)Batwind儲能(neng)項(xiang)目(mu)投(tou)產，Batwind主要為(wei)漂浮(fu)式(shi)海(hai)上(shang)風(feng)電項(xiang)目(mu)HywindScotland提供服務(wu)。

HywindScotland是(shi)全球首個投入商(shang)運(yun)的漂浮式海(hai)(hai)上風(feng)電，該(gai)項目場址(zhi)距(ju)離(li)蘇格蘭Peterhead海(hai)(hai)岸線大(da)約25公(gong)里處，水深(shen)在95米至120米之(zhi)間，平均風(feng)速(su)為(wei)10.1m/s，項目共部署(shu)5臺(tai)西門(men)子SWT—6.0-154風(feng)機，裝機容量30MW，總造價為(wei)1.52億英鎊。

Batwind電池儲能(neng)項目(mu)的容量(liang)為(wei)1MW/1.3MWh，利用儲能(neng)，Batwind可(ke)以在負荷低(di)谷時(shi)儲存電量(liang)、減少電力(li)系統平衡成本以及通(tong)過峰谷電價套利。

但(dan)目前(qian)儲(chu)能的(de)成本仍然較高。以去年投運(yun)的(de)鎮(zhen)江北山儲(chu)能電(dian)站為(wei)例，該電(dian)站總功(gong)率(lv)/容量為(wei)16MW/32MWh，工程總投資(zi)為(wei)1.2億元。

“儲能(neng)對于海(hai)上(shang)(shang)(shang)風電(dian)(dian)是很難的(de)(de)，原因在(zai)(zai)于海(hai)上(shang)(shang)(shang)風電(dian)(dian)成本很高，再加上(shang)(shang)(shang)儲能(neng)成本就更(geng)高了。”據華能(neng)清潔能(neng)源技術研(yan)究院有限公司董(dong)事(shi)長許(xu)世(shi)森介紹，“華能(neng)在(zai)(zai)江蘇近海(hai)做過電(dian)(dian)池儲能(neng)的(de)(de)運行(xing)，每度電(dian)(dian)的(de)(de)成本要8毛(mao)多，在(zai)(zai)現有電(dian)(dian)價的(de)(de)基礎上(shang)(shang)(shang)再加8毛(mao)錢，這實際上(shang)(shang)(shang)是很難承受的(de)(de)。”

許世森認為，江蘇海上風(feng)電(dian)應該要(yao)在長三角(jiao)范圍進行消納，這(zhe)樣才能(neng)提高海上風(feng)電(dian)的競(jing)爭力。