作為最早發展大型風電的區域，甘肅一直是我國風電發展的風向標。2010年11月，酒泉風電基地一期工程536萬千瓦裝機與配套的河西750千伏輸變電工程同步建成，2011年，甘肅全網風電發電量累計70.5億千瓦時，同比增長234％。2012年，酒泉風電基地二期首批300萬千瓦工程建設全面啟動。預計到2015年，甘肅風電裝機容量將達到1700萬千瓦以上。風電在快速發展的同時，也面臨了諸多難題與挑戰。風電并網、安全消納以及與發展規劃相配套等一系列問題，不斷地激發著行業發展的思考。

　　能源布局：風能與太陽能資源優勢明顯

　　風吹一夜滿關山。

　　河西走廊的春天正是刮大風的時節，車行在茫茫戈壁灘上，大風卷起的沙石劈里啪啦地敲打著車身，河西民諺云：“地上不長草，風吹石頭跑”“一年一場風，從春刮到冬”， 當地人戲稱：“我們這里兩個清潔工，一個東風，一個西風”。這里年平均風速高達8.3米/秒，每天都在刮著四五級的大風，讓人們苦不堪言。然而，曾經的風害如今卻是寶貴的資源。

　　甘肅是風能資源大省，據測算，理論儲量為2.37億千瓦，位居全國第五。走廊西端的酒泉地區是季風的源頭，年平均有效風功率在每平方米150瓦以上、有效風速時數6000多小時，風機年滿負荷發電小時數可達2300小時。

　　2006年年初，甘肅省提出“建設河西風電走廊，打造西部陸上三峽”。截至2012年3月底，甘肅電網并網風電場40座，風電機組3957臺，裝機容量560.11萬千瓦，占全網總裝機容量20.18%。按照規劃，2015年酒泉風電基地裝機容量將達到1270萬千瓦，相當于三峽工程裝機容量的三分之二；到2020年，酒泉市風電裝機容量將達到2000萬千瓦，總投資達1200多億元，這將是我國繼西氣東輸、西電東送、青藏鐵路之后西部大開發的又一標志性工程。

　　除了風能，甘肅還有豐富的太陽能資源。甘肅省年太陽總輻射值為每平方米480萬~640萬千焦耳，是我國太陽能最為豐富的三個區域之一。

　　在酒泉市能源局的會議室里，掛著兩張地圖，一張是《甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地十二五規劃布局圖》，另一張是《酒泉市光電基地規劃布局圖》。酒泉市全年太陽總輻射量可達到每平方米600萬～700萬千焦耳，年平均日照時數3300小時，是全國理想的太陽能電力開發地區。目前酒泉地區已建成太陽能光伏發電站11座，裝機容量8.6萬千瓦，占全網總裝機1.14%。今年光伏發電將新建裝機13.2萬千瓦，到2015年，規劃光電裝機容量將達到200萬千瓦。

　　河西“風光”無限好，資源優勢轉化為經濟優勢，讓甘肅人看到了無限潛力與希望。酒泉形成了全國最大的風機裝備產業園區，據不完全統計，園區規劃建設3年來，風電裝備制造業銷售收入累計達到432億元。據酒泉市能源局提供的數據顯示，截至2010年年底，酒泉風電累計完成投資524億元，風電產業所帶來的GDP占到酒泉全市GDP的三分之一。而新能源及上下游產業的快速發展不僅為甘肅經濟社會的發展注入了強大動力，還帶動了第三產業、勞務經濟的快速發展。

　　發展現狀：電網通道基本滿足風電送出需要

　　酒泉曾經創下兩年之內風電裝機新增10倍的奇跡。但是，2011年7月，當酒泉風電基地建設二期300萬千瓦工程的建設方案終于獲得國家能源局批復的時候，整個2011年酒泉地區卻“靜悄悄”，并無一臺新的風機立起。

　　風電發展的速度放緩，一部分原因在于限電、“棄風”現象嚴重。

　　日前，中國可再生能源研究會風能專業委員會在其官方網站上公布了2011年我國風電限電情況初步統計報告。此次調查對包括內蒙古、吉林、廣東、甘肅、新疆等10個省（市、自治區）內的部分風電企業，在2011年全年由于電網調度限制風電出力造成的發電量損失情況進行了初步統計。報告顯示，甘肅限電比例最高，為25.25%。

　　25.25%，這意味著風電有四分之一的電量被限制掉了。“棄風”現象確實客觀存在，但問題的矛頭該指向哪里？

　　2011年2月，風電史上最大規模的風機脫網事故發生后，在國家電監會、國家能源局等主管部門的要求下，酒泉風電基地多個風電場對風電機組進行了技術改造。國家電網公司也即刻出臺《防止風電大規模脫網重點措施》，就出現事故的各方面原因提出要求，隨后，酒泉風電地區大規模的風電場和機組的低電壓穿越能力改造工作拉開大幕。而要進行如此大規模的技術改造，酒泉風電基地的機組運行必然會受到大面積的影響，造成酒泉地區本身發電減少，這是導致甘肅“棄風”現象嚴重的主要原因。

　　而另一個原因，這里的風電出力功率低，電網長期處于低負荷運行狀態。存在“棄風”現象？此前，一家風電場甚至給自己算了筆賬，如果滿負荷運轉，他們一年被限的風電就會多達2億多千瓦時，折合成5角2分的上網價，其年損失就會有1個多億。

　　對此說法，國投酒泉第一風電場經理朱懷英不以為然。“賬不能這么算。一天24小時里風場滿發的情況一般也就幾十分鐘，哪能以滿負荷運轉的情況來算賬？一年365天風機天天轉，時時發，那這里還不成了風窟窿？”

　　甘肅省電力公司調度控制中心主任曹銀利告訴記者：“現在風電送出通道容量是220萬千瓦，而風電裝機有560萬千瓦，乍一看，好像是電網‘不給力’。但實際情況是，風電和別的電源不一樣，風電滿發的情況在一年中連1%的時間都達不到，90%以上的時間風電出力還達不到最大功率的65%。風好的時候，甘肅電網一天發電5000萬千瓦時；沒有風的話，連100萬千瓦時都發不了。”

　　根據甘肅公司調度控制中心的報告顯示，甘肅全網風電出力主要集中在5%~35%裝機容量區間，出現時間頻率為54%，而65%以上裝機容量區間出現時間頻率僅為4%。由此可推算，目前酒泉風電基地95%概率下風電最大出力約為220萬~230萬千瓦左右，電網通道基本可以滿足目前酒泉地區風電送出的需要。

　　說起“棄風”，曹銀利說：“水電站在夏季洪峰來臨時也要開閘泄洪，‘棄水’現象既然這么正常，‘棄風’當然也是同樣的道理。風電的特點就在于隨機性和間歇性，不能以風電的最大發電能力來要求電網的接納能力。”

　　朱懷英對此表示認同：“作為發電企業，我們當然希望不限電，發多少就并網多少。不過從經濟角度考量，安裝一臺風機后就并網發電，對電網投資是極為苛刻的要求。如果要完全消納目前酒泉地區風電裝機5%極端大風情況下尖峰電力的電量，電網企業投入將十分巨大，而且邊際效益將非常有限。電量損失肯定無法避免，這也是符合風電實際運行客觀規律的。”

　　盡管難度極大，國家電網公司仍為風電并網和消納做了大量工作。截至2011年年底，國家電網公司經營區域內風電并網裝機容量4394萬千瓦，較2010年年底增加1563萬千瓦，同比增長55%；消納風電電量706億千瓦時，較2010年增加232億千瓦時，同比增長49%。優先保障風電送出工程建設，累計建成風電并網線路2.62萬千米，風電送出匯集變電站（開關站）25座，變電容量3770萬千伏安，保證了風電項目及時并網。

　　電網安全：電力調度與功率預測技術保障風電入網

　　風，來無影，去無蹤。電力調度與準確的功率預測是風電大規模接入電網的首要條件。

　　2009年10月，甘肅電力調度通信中心承擔的大型集群風電有功智能控制系統立項，這是為河西風電量身打造的系統。

　　河西電網電源多、負荷低，主潮流自西向東輸送，限制斷面多，同時由于水電、風電具有季節性，不同季節水、火、風電間存在沖突，電網潮流變化較復雜……這些特點使得系統控制策略的設計較為復雜，既要考慮盡可能多發、多送風電，又要確保電網安全，這是研發中的主要難點。結合河西電網的特點，甘肅電力調度通信中心確立了研發三項原則：在電網通道容許的情況下，風電自由發電；在通道受限的情況下，風電受約束發電；在風電場之間，按照裝機容量等比例公平發電。

　　2012年5月6日，我們來到了瓜州甘肅中電酒泉風力發電場，電場的電腦主屏幕控制系統顯示，當前風場出力為7600千瓦，還不到計劃額度的10%，正是風場的“悠閑”時刻。忽然間，一陣大風吹過，風電場瞬時出力從7000千瓦上升到了4萬多千瓦。值長張建勇趕緊點了一下屏幕上的“申請出力”按鈕。不到5分鐘，系統便返回了新的配額，給風場多加了5000千瓦發電量。隨即，風場里4臺風機歡快地轉了起來。

　　“誰家有風誰家就發，我們都看得到其他風場的出力情況，不會有誰占著通道不發電的情況。這個系統為我們打造了一個公開透明的平臺。”張建勇說。

　　大型集群風電有功智能控制系統由一個調度中心站、一個控制主站、9個風電場控制子站等網絡組成。系統根據河西電網通道裕度，計算出風電最大出力，按照裝機容量等比例分配給各風電場，這就是風電場的出力上限。在風力不足的情況下，風電場在這個出力上限范圍內正常發電；如果風電場預測到大風來臨，機組發電將超過出力上限，就可通過系統申請加出力，每5分鐘申請一次，系統會進行自動計算，把那些出力不足的風電場的空閑容量調整給需要加出力的風電場。這套系統的投運，充分發揮了河西330千伏和750千伏輸電通道的出力，可根據電網送出通道的輸電可用容量實時調整所有風電場的發電功率，實現優化配置，保證大風期間線路送出功率不超穩定上限運行，又最大限度地利用輸送通道送電。

　　與大型風電有功智能控制系統相比，風電功率短期預測系統則是一個更為龐雜的工程。

　　位于蘭州的甘肅電力調度通信中心距離酒泉風電基地近1000千米之遙，但這里能監測到每一個風電場和每一臺風電機組的實時數據。甘肅公司風電技術中心主任汪寧渤介紹說：“現在一半以上的風電場已經應用了風能實時監測、短期和超短期預測系統以及無功補償系統。風能預測系統可以對未來兩個小時和幾天內的風速進行實時動態預測，每15分鐘向甘肅電力調度通信中心發送一個數據包，調度中心根據不斷修正的預測數據下達上網指令，有效調配水、火電備用發電容量，減少備用容量，又可以提高風電利用小時數，減小風能波動對電網造成的沖擊，保障電力系統及風電場的安全、穩定、經濟運行。”

　　發展趨勢：走遠距離、大規模特高壓輸電道路

　　發展風電，必須建設與之配套的調峰電源，火電仍然是目前最為可靠的調峰電源。如果要實現河西2000萬千瓦風電全部外送，那么就必須在“風電走廊”再建2000萬千瓦規模的水電或火電，但河西走廊極度缺水，不可能建大型水電站。同樣，因為火電需要水冷，缺水建大型火電也不現實。

　　對此，甘肅省在加快河西走廊風電基地建設的同時，正充分利用煤炭、水力和太陽能等資源，爭取實現風電和火電、水電、光電的互補。“到‘十二五’末，甘肅電網全網風、火、水、太陽能發電裝機容量將超5700萬千瓦。”甘肅公司發展策劃部主任王海濤說。

　　“大水電、大火電、大風電、大機組”的發展格局，決定了甘肅能源和電力發展必須走遠距離、大規模特高壓輸電，并參與全國范圍內資源優化配置的道路，這是解決未來甘肅電力電量大量富余的現實途徑，也是甘肅建設電力輸出大省、實現能源優勢向經濟優勢轉化的迫切需要。

　　2011年4月，甘肅、湖南兩省政府簽署送電框架協議，預示著來自酒泉千萬千瓦風電基地的風電和“打捆”火電將通過全長2400千米、輸電能力達750萬千瓦的±800千伏酒泉—湖南直流輸電線路送至湖南。

　　2012年5月，連接新疆與西北電網的第二條通道750千伏哈密南—沙州—魚卡—柴達木輸變電工程開建，線路總長2180千米，建成后可確保酒泉風電基地二期第一批300萬千瓦在西北網內調峰運行，滿足西北地區不斷增長的用電負荷需求和酒泉新能源基地電能送出需要。

　　“十二五”期間，甘肅電網將徹底完成330千伏/110千伏為主網架向750千伏/330千伏為主網架的轉型升級。其中，河西電網將形成以750千伏敦煌（安西）、酒泉、河西（金昌）、武勝變為核心的骨干輸電網架。王海濤說：“到2015年年底，甘肅電網將實現由‘電力自我平衡、西北網架樞紐’向‘電力盈余外送、堅強送端電網’的轉型，真正成為堅強智能電網。”

　　“‘第二通道’真是讓我們放了不少心，希望今年能拿到±800千伏直流特高壓的‘路條’，我們河西的風和熱可就真正有了用武之地。”這是地方政府和發電、供電企業的共同期盼，讓這張捕風的大網成為助飛甘肅經濟發展的強力之翼。