內(nèi)蒙古東部千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地外送方案

1、內(nèi)蒙古東部千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地外送方案鏈接：www.ch ina-nen gyua n. com/tech/37365.htmlQ中國(guó)新能軀網(wǎng)china-nengyuan xom內(nèi)蒙古東部千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地外送方案摘要：實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與風(fēng)電基地的協(xié)調(diào)發(fā)展，符合我國(guó)能源流基本格局。內(nèi)蒙古東部地區(qū)風(fēng)能資源豐富、土地開闊、人口稀少、地價(jià)低廉，適合集約開發(fā)建設(shè)大型風(fēng)電基地，可為大規(guī)模送電提供電源保障。在分析內(nèi)蒙古東部地區(qū)風(fēng)能資 源狀況的基礎(chǔ)上，介紹了內(nèi)蒙古東部風(fēng)電基地電力外送的輸電規(guī)劃方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最優(yōu)的風(fēng)電基地電 力外送方案。0引言我國(guó)能源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不均衡的基本國(guó)情，決定了能源資源必須在

2、全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化配置。內(nèi)蒙古東部地區(qū)（簡(jiǎn)稱蒙東地區(qū)）風(fēng)能資源豐富，是國(guó)家確定的千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地之一。蒙東地區(qū)地形開闊平坦，成片開發(fā)風(fēng)電優(yōu)勢(shì)明 顯。蒙東風(fēng)電基地的電力通過特高壓電網(wǎng)外送，能夠更加經(jīng)濟(jì)、有效地促進(jìn)風(fēng)電基地開發(fā)。加快蒙東風(fēng)電基地建設(shè)， 對(duì)于促進(jìn)清潔能源規(guī)?；_發(fā)，優(yōu)化電力發(fā)展格局，支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展并向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型具有重要意義。蒙東電 網(wǎng)是典型的“小負(fù)荷大裝機(jī)”的外送型電網(wǎng)，如何選擇蒙東地區(qū)風(fēng)電外送方案是個(gè)值得探討的問題。1蒙東電力外送的原因我國(guó)中東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，電力消費(fèi)潛力極大，但能源資源相對(duì)匱乏，而水能、煤炭等常規(guī)能源主要分布在西部地 區(qū)。近年來，煤炭運(yùn)輸越來越緊張，環(huán)境保護(hù)

3、問題越發(fā)突出，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率和發(fā)展新能源已成為 必然趨勢(shì)。風(fēng)能是清潔的可再生能源，加快風(fēng)能資源集約開發(fā)，與我國(guó)節(jié)能減排、提高能源效率、發(fā)展新能源的戰(zhàn)略 相適應(yīng)，同時(shí)有利于促進(jìn)電力與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。1.1蒙東的風(fēng)能資源十分豐富蒙東地區(qū)地處北半球中緯度盛行西風(fēng)帶，受西伯利亞及蒙古冷高氣壓、蒙古高原氣旋，以及東亞海陸季風(fēng)和蒙古高 原季風(fēng)影響，風(fēng)能資源豐富。其中，赤峰市的翁牛特旗、克什克騰旗和松山區(qū)的交界地帶，地勢(shì)平坦、高程較高、風(fēng) 能資源較好，70n離地高度平均風(fēng)速達(dá)到了 8.09.3m/s，功率密度達(dá)到了 7001200W/m2;呼倫貝爾嶺西地區(qū)的新巴爾 虎右旗、

4、滿洲里等地區(qū)均屬低山丘陵區(qū)，風(fēng)能資源豐富；通遼、興安盟地區(qū)風(fēng)能資源處于平均水平。1.2中東部地區(qū)受電需求大我國(guó)中東部地區(qū)由于環(huán)保壓力大、能源運(yùn)輸成本高、土地資源緊張，已不適宜再大規(guī)模建設(shè)燃煤電廠，同時(shí)風(fēng)能、 太陽能等新能源大規(guī)模開發(fā)能力有限。華北的京津冀魯、華東、華中等負(fù)荷中心地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，但能源資源匱乏，電 力消費(fèi)市場(chǎng)空間較大，需大規(guī)模接受區(qū)外來電，以滿足地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展需要。我國(guó)華北、東北、西北“三北”地區(qū)風(fēng)能資源豐富，具備大規(guī)模開發(fā)利用的資源條件。為滿足中東部地區(qū)不斷增長(zhǎng)的用電需求，結(jié)合“三北”地區(qū)風(fēng)能、煤炭資源豐富等條件集約開發(fā)大型風(fēng)電、煤電基地，宜采用“風(fēng)火打捆”的送 電方式。按照

5、國(guó)家風(fēng)電發(fā)展戰(zhàn)略，依托風(fēng)能資源豐富區(qū)，以“建設(shè)大基地、融入大電網(wǎng)”方式進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)的思路，將電能從“三北”地區(qū)大規(guī)模輸送到中東部地區(qū)，是解決中東部地區(qū)電力供應(yīng)的有效措施。1.3蒙東風(fēng)電具備外送條件風(fēng)能資源豐富，適合長(zhǎng)期開發(fā)。內(nèi)蒙古自治區(qū)離地10m高度風(fēng)能資源總儲(chǔ)量為 8.98億kW技術(shù)可開發(fā)量為1.5億kW，其中蒙東地區(qū)面積約占內(nèi)蒙古自治區(qū)的40%風(fēng)能資源儲(chǔ)量約占整個(gè)自治區(qū)風(fēng)能資源儲(chǔ)量的32%風(fēng)能資源的技術(shù)可開發(fā)量約為4300萬kW建場(chǎng)條件好，基建成本低。內(nèi)蒙古自治區(qū)土地廣闊，人口較少，土地資源豐富且價(jià)格低廉、特別是蒙東地區(qū)有大量 荒漠或半荒漠土地，地價(jià)低廉，建風(fēng)電場(chǎng)的條件較好。蒙東風(fēng)電基地

6、內(nèi)無名勝古跡、自然保護(hù)區(qū)等敏感環(huán)境保護(hù)目標(biāo) ，風(fēng)電基地的基建成本相對(duì)較低，新建變電站、輸電線路走廊的選址也較為容易。對(duì)草原生態(tài)環(huán)境影響小。風(fēng)電的生產(chǎn)過程是將當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。在整個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程 中，不產(chǎn)生大氣、水體、固體廢棄物等方面的污染物，也不會(huì)產(chǎn)生大的噪聲污染。在采取適當(dāng)?shù)沫h(huán)保、水保、消噪措 施后，對(duì)當(dāng)?shù)剌^為脆弱的草原生態(tài)環(huán)境造成的不良影響很小。具有良好的規(guī)模效應(yīng)。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，蒙東風(fēng)電基地規(guī)劃建設(shè)的風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到1222.5萬kW但由于蒙東電網(wǎng)負(fù)荷水平較低，調(diào)峰困難，只能消納風(fēng)電的極小部分電量。蒙東地區(qū)豐富的風(fēng)能采取大規(guī)模開發(fā)、大規(guī)模送出 的方式，符

7、合國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)風(fēng)電開發(fā)“建設(shè)大基地，融入大電網(wǎng)”的原則，具有良好的規(guī)模效應(yīng)。1.4符合我國(guó)能源戰(zhàn)略和電力規(guī)劃思路中國(guó)作為能源消費(fèi)大國(guó)，能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展支撐著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。2010年，我國(guó)能源消費(fèi)總量達(dá) 32.5億tce，由此帶來一系列的環(huán)境問題，制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率，是解決我國(guó)能源問題的 重要措施。風(fēng)能資源是清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電是目前可再生能源中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā) 展前景的發(fā)電方式。我國(guó)面臨巨大的環(huán)境和碳減排的壓力，風(fēng)電基地建設(shè)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，需與我國(guó)的電力、能源規(guī) 劃相統(tǒng)一，還要與我國(guó)的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展相協(xié)調(diào)，最終形

8、成能源利用率高，能源安全有保障的局面。2蒙東風(fēng)電基地的電力流向 2.1蒙東地區(qū)電網(wǎng)外聯(lián)情況蒙東電網(wǎng)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的東部，與東北三省相鄰，分為赤峰電網(wǎng)、通遼電網(wǎng)、興安電網(wǎng)和呼倫貝爾電網(wǎng)。雖然目前蒙東電網(wǎng)尚未形成統(tǒng)一的電網(wǎng)，但大都有多回高電壓等級(jí)的聯(lián)絡(luò)線與東北電網(wǎng)相連。比如，赤峰電網(wǎng)和通遼電網(wǎng)聯(lián)入遼寧和吉林電網(wǎng)，呼倫貝爾電網(wǎng)通過伊敏電廠線路實(shí)現(xiàn)與東北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，興安盟部分電力以1回220kV線路并入錫盟電網(wǎng)，部分電網(wǎng)由呼倫貝爾電網(wǎng)和通遼電網(wǎng)供電。蒙東電網(wǎng)經(jīng)2回500kV線路與黑龍江省電網(wǎng)相連，經(jīng)1回220kV線路與錫盟電網(wǎng)相連，經(jīng)3回220kV線路與吉林省電網(wǎng)相接，經(jīng)4回500kV和 1回22

9、0kV線路與遼寧電網(wǎng)相連。2.2東北電網(wǎng)的風(fēng)電消納能力近年來，由于東北地區(qū)高耗能企業(yè)大量停產(chǎn)，電網(wǎng)低谷時(shí)段供電電量大幅度下降，新建火電機(jī)組中供熱機(jī)組所占比 例較大，水電（包括抽水蓄能）機(jī)組裝機(jī)比例逐年下降等原因，東北電網(wǎng)用電峰谷差逐年持續(xù)增大，東北電網(wǎng)調(diào)峰困難 的情況已經(jīng)日益突出，而風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的不確定性是加重東北電網(wǎng)調(diào)峰困難的主要原因之一，因此東北電網(wǎng)消納蒙東 風(fēng)電的能力有限。到 2020年，東北電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的風(fēng)電基地裝機(jī)容量較大，其中主要包括蒙東和吉林2個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地，東北電網(wǎng)僅能消納東北地區(qū)部分風(fēng)電電力。根據(jù)東北地區(qū)風(fēng)電消納能力分析結(jié)果，2020年時(shí)東北電網(wǎng)消納風(fēng)電的容量也僅為 1

10、143萬kW 2.3蒙東風(fēng)電基地市場(chǎng)定位統(tǒng)籌考慮蒙東、吉林千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地能源資源情況、地理位置條件，并結(jié)合東北電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，吉林千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地立足于吉林省內(nèi)乃至東北全網(wǎng)進(jìn)行消納。根據(jù)國(guó)家特高壓電網(wǎng)規(guī)劃，到2020年，蒙東地區(qū)規(guī)劃建成2個(gè)至“三華”電網(wǎng)的特高壓直流輸電通道。蒙東風(fēng)電基地的風(fēng)電除在東北電網(wǎng)消納外，還有一部分需要通過特高壓直流采用“風(fēng)火打捆”的方式送電“三華”電網(wǎng)消納。其中東北地區(qū)消納656萬kW “三華”電網(wǎng)消納 566萬kW3蒙東風(fēng)電基地輸電方案3.1輸電方案規(guī)劃原則蒙東地區(qū)作為我國(guó)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地之一，也是國(guó)家電網(wǎng)公司特高壓電網(wǎng)規(guī)劃的重要送端電源基地之一。除

11、滿足 自身經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)電力的需求外，還主要通過特高壓電網(wǎng)送電“三華”電網(wǎng)。根據(jù)特高壓電網(wǎng)規(guī)劃，結(jié)合蒙東風(fēng)電基地項(xiàng)目前期工作進(jìn)展情況，在輸電規(guī)劃論證中，考慮了以下主要原則： 風(fēng)電接入應(yīng)遵行“建設(shè)大基地、融入大電網(wǎng)”的規(guī)劃思路，滿足分片、分區(qū)接入原則； 風(fēng)電的送出需進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，在充分利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)電消納能力的基礎(chǔ)上，剩余風(fēng)電容量應(yīng)通過超高壓及特高壓通道 由東北及“三華”電網(wǎng)消納； 風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)適當(dāng)聯(lián)合與分組，形成相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)送電通道，考慮到風(fēng)電運(yùn)行特點(diǎn)，避免風(fēng)電送電回路落點(diǎn)過于集 中，風(fēng)電容量應(yīng)分散接入電網(wǎng)； 位于蒙東的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)主要應(yīng)接入500kV電網(wǎng)運(yùn)行；風(fēng)電場(chǎng)容量大且集中的區(qū)域，宜選擇合適位

12、置建設(shè)220kV或5OOkV匯集站，將風(fēng)電場(chǎng)電力匯集后直接送往500k V電網(wǎng)； 對(duì)于地理位置較孤立的風(fēng)電場(chǎng)，建議就近接入當(dāng)?shù)?20kV及以下電網(wǎng)運(yùn)行，或?qū)θ萘枯^小的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行匯集后送入地區(qū)220kV電網(wǎng)。3.2特高壓外送網(wǎng)架方案研究到2020年，蒙東風(fēng)電基地規(guī)劃建設(shè)的風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到1222.5萬kW其中，風(fēng)電開發(fā)較為集中的地區(qū)為呼倫貝爾市新巴爾虎右旗、通遼市開魯?shù)貐^(qū)、珠日河地區(qū)以及赤峰市松山區(qū)、克什克騰旗、翁牛特旗。呼倫貝爾市新巴爾虎右 旗風(fēng)電開發(fā)容量約200萬kW通遼市開魯?shù)貐^(qū)、珠日河地區(qū)風(fēng)電開發(fā)容量約270萬kW赤峰市松山區(qū)、克什克騰旗、翁牛特旗風(fēng)電開發(fā)容量約390萬kW剩余約362

13、萬kW風(fēng)電裝機(jī)地理位置分散且單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)容量較小。3.2.1呼倫貝爾市風(fēng)電外送方案呼倫貝爾市新巴爾虎右旗風(fēng)電集中開發(fā)容量約200萬kW建設(shè)1座500kV匯集站，通過1回500kV線路接入土 800kV扎賚諾爾換流站，2016年建成“呼倫貝爾一華中”土800kV直流送電線路，采用“風(fēng)火打捆”方式通過特高壓直流送“三華”電網(wǎng)。3.2.2通遼市風(fēng)電外送方案方案1:通遼市開魯?shù)貐^(qū)、珠日河地區(qū)風(fēng)電集中開發(fā)容量約 00kV科爾沁變及開魯變匯集，通過500k V電網(wǎng)送至東北主網(wǎng)。方案2:通遼市開魯?shù)貐^(qū)、珠日河地區(qū)風(fēng)電集中開發(fā)容量約 路接入1000k V扎魯特變，通過特高壓交流電網(wǎng)送至東北主網(wǎng)。3.2.3赤峰市

14、風(fēng)電外送方案方案1 :赤峰市松山區(qū)、克什克騰旗、翁牛特旗風(fēng)電集中開發(fā)容量約 線路接入土 800kV赤峰換流站，2020年建成“赤峰一華東”土 壓直流外送“三華”電網(wǎng)。方案2:赤峰市松山區(qū)、克什克騰旗、翁牛特旗風(fēng)電開發(fā)容量約 路在500kV青山變匯集，通過 500kV電網(wǎng)送至東北主網(wǎng)。270萬kW 建設(shè)2座500kV匯集站，各以1回500kV線路在5270萬kW 建設(shè)2座500kV匯集站，分別通過1回500kV線390萬kW 建設(shè)2座500kV匯集站，各通過1回500kV800kV直流送電線路，采用“風(fēng)火打捆”方式通過特高390萬kW 建設(shè)2座500kV匯集站，各以1回500kV線3.2.4興安

15、盟風(fēng)電外送方案興安盟風(fēng)電開發(fā)容量約85萬kW各風(fēng)場(chǎng)單個(gè)容量較小，為10萬20萬kW且較為分散,分別通過1回220kV線路分散接入地區(qū)220kV電網(wǎng)。4技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析4.1技術(shù)分析蒙東風(fēng)電基地規(guī)劃裝機(jī)容量較大，當(dāng)?shù)赜嚯娏^多，需要大規(guī)模外送，因此設(shè)計(jì)主要考慮將風(fēng)電向東北乃至“三 華”負(fù)荷中心送出，其他離當(dāng)?shù)?20kV變電站較近的風(fēng)電場(chǎng)就近接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。在通遼風(fēng)電外送方案中，送出電壓考慮了1000k V和500kV2個(gè)等級(jí)，其中經(jīng)500kV科爾沁變、開魯變外送的方案具有靈活性更高、適應(yīng)性更廣、工期進(jìn)度更為合理、火電調(diào)峰更為簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因此方案1較方案2更為合理。在赤峰風(fēng)電外送方案中，直接通過土80

16、0kV直流系統(tǒng)將電力送入華東地區(qū)消納，既滿足了華東地區(qū)的受電需求也滿足了東北地區(qū)的送電需求；同時(shí)，該外送方案具有調(diào)峰簡(jiǎn)便、電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，也不會(huì)占用赤峰地區(qū)500kV外送通道容量;從潮流流向來看也最為直接合理。因此，方案1較方案2更為合理。4.2經(jīng)濟(jì)分析內(nèi)蒙古東部千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地外送方案鏈接：www.ch ina-nen gyua n. com/tech/37365.html中國(guó)新能頫網(wǎng)ching-nengyuan xomId對(duì)通遼、赤峰風(fēng)電外送方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，就電網(wǎng)整體投資而言，方案1和方案2變電部分建設(shè)規(guī)模相同，投資相同,2個(gè)方案投資差別只取決于新建500kV送電線路長(zhǎng)度的不同，通遼風(fēng)

17、電外送方案1由于新建500kV線路比方案2少10km，因此工程總投資較方案 2少;赤峰風(fēng)電外送方案1由于新建500kV線路比方案2少30km,因此工程總投資較方案 2少。經(jīng) 濟(jì)比較的結(jié)果表明，通遼及赤峰風(fēng)電外送方案1經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于方案2。由于風(fēng)電高出煤電的上網(wǎng)電價(jià)差價(jià)由國(guó)家統(tǒng)一補(bǔ)貼，當(dāng)不考慮風(fēng)電高于煤電上網(wǎng)電價(jià)部分時(shí)，蒙東風(fēng)電基地的電力 通過特高壓直流送到華中的到網(wǎng)電價(jià)比當(dāng)?shù)仄骄暇W(wǎng)電價(jià)高約0.005元/(kW·h)時(shí)，不具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，但送到華東的到網(wǎng)電價(jià)比當(dāng)?shù)仄骄暇W(wǎng)電價(jià)低約0.0459元/(kW·h)時(shí)，具有較好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。4.3綜合分析呼倫貝爾市新巴爾虎右旗及赤峰市松山區(qū)、克什克騰旗、翁牛特旗采用土800kV特高壓直流“風(fēng)火打捆”送出，可保證大規(guī)模風(fēng)電電力集中送至“三華”電網(wǎng)負(fù)荷中心，從電力流向上更為合理和優(yōu)化。通遼市開魯?shù)貐^(qū)、珠日河地區(qū) 采用500kV電網(wǎng)送出的方案具有經(jīng)濟(jì)性優(yōu)、易于實(shí)現(xiàn)、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，可保證大規(guī)模風(fēng)電電力集中送至東北地區(qū) 負(fù)荷中心，從電力流向上也更為合理和優(yōu)化。通遼市和赤峰市各自的2個(gè)可選方案中最優(yōu)方案皆推薦方案1。其他地理位置分散且單個(gè)容量較小的風(fēng)電場(chǎng)采用220k V電壓等級(jí)分散接入當(dāng)?shù)?220kV電網(wǎng)，大部分風(fēng)電機(jī)組出力可在當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)直接消納，電力流向