摘 要：目前風電已成為中國的第三大能源。為建設智能電網做準備，國家電網公司規劃建設華北、華東、華中地區“三縱三橫”的特高壓交流線路和多條特高壓直流通道，以便風電并網消納。本文根據電網規劃，從風電并網和消納的角度探討風能資源集中地區的風電長遠發展。
　　關鍵詞：電網規劃；風電；并網

0 引言
　　中國是目前世界上風電并網裝機容量最多的國家。據統計，2012 年中國風電并網裝機容量超過60GW，發電量超過100TWh， 成為中國第三大電源。到2015 年，全國累計并網運行的風電裝機容量將達到100GW（可能達到120GW），年發電量達到190TWh，發電量在全部發電量中的比重超過3%[1]。
　　風能是目前可再生能源當中技術相對成熟，并且具有規模化開發條件和商業化發展前景的一種能源。中國能源結構由化石能源為主轉入多元化發展的進程中，風能將發揮重要的作用，并成為中國綠色能源的重要支柱。
　　1 國家電網特高壓輸電規劃
　　根據國家電網公司規劃，到2015年建成華北、華東、華中特高壓電網，形成“三縱三橫”的特高壓交流通道（圖1）。建成特高壓變電容量2.5E8VA，線路長度約20000km。到2020 年建成以“三華”（華北、華東、華中）特高壓同步電網為中心，東北特高壓電網和西北750kV 電網為送端，聯結各大煤電基地、大水電基地、大核電基地、可再生能源大基地，各級電網協調發展的堅強智能電網[2]。
　　2011 年末，晉東南——南陽——荊門（西縱的一部分）1000kV 特高壓交流輸電投運。2012 以來， 特高壓工程建設快速推進， 皖電東送淮南—— 上海特高壓交流輸電示范工程、錫林郭勒盟——南京特高壓工程已獲得批準。
　　為連接能源基地與用電需求，多回特高壓直流工程快速推進。2010 年7 月，向家壩到上海的±800kV 特高壓直流輸電工程竣工投產。錦屏——蘇南±800kV 特高壓直流工程、哈密南—— 鄭州±800kV 特高壓直流輸電工程、溪洛渡左岸——浙江金華±800kV 特高壓直流輸電工程相繼開工。特高壓直流工程對加快建設“三華”同步電網、盡快形成堅強受端電網也提出了十分迫切的要求。
　　2 特高壓輸電對風電的利好
　　中國風電可持續發展的關鍵是消納問題。雖然中國新增風電裝機和市場規模居世界前列，但風電發展仍面臨棄風、電網發展建設滯后于風電場建設等問題。因此，風電如何從資源密集但用電需求小的西部、北部地區輸送到中國負荷中心東部的難題一直困擾著產業的發展。
　　目前國家電網各大區域之間的聯系還很薄弱，還沒有形成全國統一的大市場和與之相適應的全國聯網能力，難以適應下一步風電大規模發展和在更大范圍優化配置的需要。
　　為了解決這一問題，國家電網公司規劃[3-4] 在“十二五”期間建設特高壓骨干網架和若干條特高壓直流輸電，這些特高壓交流與直流的起點都在國家“十二五”規劃綱要中提出的五大綜合能源基地，其中，新疆、蒙東、蒙西等地區既是大型風電基地，也是大型煤電基地，通過實施風電與火電聯合外送，可以有效擴大消納范圍，既解決了火電外送問題，也解決了風電外送問題。
　　3 風能資源富集地區并網及消納分析

中國風能資源豐富的地區主要分布在以下四個地區：三北（東北、華北、西北）地區、東南沿海近10km 寬的地帶及附近島嶼、近海地區和內陸個別地區。詳見中國風能資源分布圖[5]（圖2）。

中國擁有豐富的風能資源，但是其分布與電力需求存在不匹配的情況。
東南沿海地區電力需求大，風電場接入方便，但沿海土地資源緊張，可用于建設風電場的面積有限，可大規模開發的風能資源較少；廣大的三北地區風能資源豐富，建設風電場的土地資源較多，但其電網建設相對薄弱，且電力需求相對較小，需要將電力輸送到較遠的電力負荷端。中國海上風能資源豐富，且距離電力負荷中心很近。隨著海上風電場技術的發展成熟，經濟上可行，發展前景勢必良好。
　　3.1 新疆西部地區依舊并網困難
　　經濟輸電距離是電力工程技術上的一個名詞，指的是某一電壓等級輸電線路最經濟的輸送電能的長度。輸電線路在輸送電能的同時本身也有損耗，線路太長、損耗太大，經濟效益較差；另一方面，為減小損耗，就要提高輸電電壓而增加投資。當提高輸電電壓后增加的投資與降低的線路損耗相等時，線路的長度就是該電壓等級輸電的經濟輸電距離。
　　500kV 超高壓輸電線路的經濟輸送距離一般為600km － 800km，而1000kV 特高壓輸電線路因為電壓提高， 線路損耗減少， 經濟輸送距離增加到到1000km － 1500km，±800kV 特高壓直流輸電可以達到
2500km，新疆地域廣闊，東西寬度超過1500km，新疆西部的風電通過超高壓輸送到最近的負荷中心——華中地區的距離就超過3500km，這個距離目前的超高壓輸電無疑是不經濟的，只能等到超導材料取得重大突破并大規模應用或新疆本地工業大發展。
　　3.2 新疆東都和河西走廊將有新的突破
2012 年5 月，國家電網公司開工建設的哈密——鄭州±800kV 特高壓直流輸電工程，送出能力將達8GW。工程建成以后，將有利推動新疆大型風電基地的開發與送出，對促進中國風電產業發展產生積極的作用。
　　西北地區（包括新疆）正在建設750kV 主網聯網工程第二通道，將于第一通道形成環網運行。該工程建成后，將進一步加強新疆與西北主網的聯系，提高新疆向西北主網送電能力；為“疆電外送”直流工程提供網架支撐，保證直流外送工程安全穩定運行；有效解決青海電網缺電問題和向西藏直流送電的可靠性。
　　該工程是實現“疆電外送”的重要通道，建成后，還將成為甘肅和青海北部河西走廊地區、新疆哈密地區風電的重要外送通道，粗略計算，兩項工程均完工后可新增風電并網規模5GW 以上。

3.3 內蒙長城沿線并網規模可觀
　　國家規劃的“三縱三橫”的特高壓交流通道的六個電源點有五個位于長城沿線地區，平均500km 距離規劃一個電源點，以每條交流輸電線路8GW 的輸電容量計算，五個電源點可傳輸40GW 的電力，風電只要占有15GW 的容量即可滿足2020 年前的風電發展需要。隨著特高壓交流輸電網絡的逐漸建設，內蒙中西部、寧夏、陜西、山西和河北的風電將實現大規模并網。
　　3.4 東北北部和東部近期并網困難
　　從經濟輸電距離角度考慮，東北北部和東部（含內蒙的新安盟、呼倫貝爾）地區可以建設超高壓輸電到京津地區，但更近的華北北部風能資源豐富，未規劃超高壓長距離輸電，因此只能爭取本地消納，受限于東北地區工業規模有限、用電需求不足和電能富裕的現實情況，近期內并網難度極大，只能等到東北老工業基地振興或建設超高壓輸電的那一天。
　　3.5 青藏高原東部將成為戰略洼地
　　中國水電集中區緊鄰青藏高原東部，水電開發已經形成一定的規模，同時本地區的水電已經成功外送到華中和華東電網，現已建成的四川向家壩至上海的長達1907km 的±800kV特高壓直流輸電。
　　青藏高原東部緊鄰水電集中地區，可以建設百萬風電基地，大量風電和水電聯合外送，同時可以完美地解決電網穩定和調峰問題。另外，雅魯藏布江的開發已經提上日程，單靠西藏本地電網的消納無疑是不可行的，必須要建設長距離輸電線路，從風能資源分布來看，在雅魯藏布江沿岸擇地建設風電基地，和雅魯藏布江的新建水電站聯合外送。
　　青藏聯網工程將實現西藏電網與西北電網的互聯（異步），通過依托強大的西北電網，青藏高原上可建設百萬級風電場。
　　3.6 南網部分區域成眼前的風電熱土
　　南方電網所轄區域是水電富集的地區，同時該地區工礦業發達，是電力負荷中心，南網地區的風電并網有得天獨厚的優勢，其中，云南中北部、廣西北部和沿海地區、廣東沿海和海南全島都有十分豐富的風能資源，但受限于部分地區的產業整合和稀缺的土地資源，僅云南和廣西區域成為風電開發熱土。
　　3.7 海上風電將快速增長
　　中國海岸線約為1800km，5m －25m 水深海域風電技術可開發容量約200GW。到2020 年，中國海上風電規劃裝機容量30GW，主要分布在上海、江蘇、浙江等東部沿海地區的潮間帶、潮下帶灘涂以及近海、深海區域，這些區域風速高，靜風期少，風電機組等效滿負荷利用小時數高，具備大力發展海上風電的良好資源條件；且上海、江蘇、浙江等東部沿海地區經濟發達，電網堅強，能源需求量大，電力市場空間廣闊，入網較為方便，海上風電經過近幾年的探索性發展已經積累了開發經驗，各政府主管部門也將理順管理思路，因此，海上風電必將迎來快速增長的新階段[6]。
　4 總結國家電網通過加強跨區電網建設、構建“三華”（華北、華中、華東）特高壓同步電網，將很大程度上提升風電并網消納能力。西北電網和新疆電網的聯網工程和西藏電網的異步聯網工程都將促進新疆、甘肅地區的風電發展，蒙東、蒙西的風電也將送至“三華”中心消納，同時海上風電將迎來大規模的開發。隨著電網規劃的逐步建成，風電基地發展的關鍵性問題將在大多區域內得以解決，中國風電將持續穩步快速發展，預計2020 年，全國風電規模將超過150GW。
　參考文獻
[1] 李俊峰, 等. 中國風電發展報告[M]. 中國環境科學出版社: 2012,9.
[2] 汪寧渤. 大規模風電送出與消納[M]. 中國電力出版社: 2012.12.
[3] 世界風力發電網. 國家電網公司在京召開風電并網管理加強座談會[EB/OL](2011-07-
07). 在公司加強風電并網管理座談會上的講話
[4] 白建華, 辛頌旭, 賈德香, 等. 中國風電開發消納及輸送相關重大問題研究[J]. 電網與清
潔能源,2010.12（1）：14-17.
[5] 中國風電產業網. 中國風能資源分布（圖）[EB/OL](2009-11-26) .

[6] 中國可再生能源行業協會. 開發海上風電 應當循序漸進[EB/OL] (2012-0 9 - 0 3 ) . h t t p : / / n y . c c t v . c o m / 2 0 1 2 / 0 9 / 0 3 /
ARTI1346652954790324.shtml
收稿日期：2013-06-12。
作者簡介：
郭俊玲（1977-），女，碩士研究生，研究方向為風電、太陽能發電開發, 現就職于新天綠色能源股份有限公司。