摘 要：目前风电已成为中国的第三大能源。为建设智能电网做准备，国家电网公司规划建设华北、华东、华中地区“三纵三横”的特高压交流线路和多条特高压直流通道，以便风电并网消纳。本文根据电网规划，从风电并网和消纳的角度探讨风能资源集中地区的风电长远发展。
　　关键词：电网规划；风电；并网

0 引言
　　中国是目前世界上风电并网装机容量最多的国家。据统计，2012 年中国风电并网装机容量超过60GW，发电量超过100TWh， 成为中国第三大电源。到2015 年，全国累计并网运行的风电装机容量将达到100GW（可能达到120GW），年发电量达到190TWh，发电量在全部发电量中的比重超过3%[1]。
　　风能是目前可再生能源当中技术相对成熟，并且具有规模化开发条件和商业化发展前景的一种能源。中国能源结构由化石能源为主转入多元化发展的进程中，风能将发挥重要的作用，并成为中国绿色能源的重要支柱。
　　1 国家电网特高压输电规划
　　根据国家电网公司规划，到2015年建成华北、华东、华中特高压电网，形成“三纵三横”的特高压交流通道（图1）。建成特高压变电容量2.5E8VA，线路长度约20000km。到2020 年建成以“三华”（华北、华东、华中）特高压同步电网为中心，东北特高压电网和西北750kV 电网为送端，联结各大煤电基地、大水电基地、大核电基地、可再生能源大基地，各级电网协调发展的坚强智能电网[2]。
　　2011 年末，晋东南——南阳——荆门（西纵的一部分）1000kV 特高压交流输电投运。2012 以来， 特高压工程建设快速推进， 皖电东送淮南—— 上海特高压交流输电示范工程、锡林郭勒盟——南京特高压工程已获得批准。
　　为连接能源基地与用电需求，多回特高压直流工程快速推进。2010 年7 月，向家坝到上海的±800kV 特高压直流输电工程竣工投产。锦屏——苏南±800kV 特高压直流工程、哈密南—— 郑州±800kV 特高压直流输电工程、溪洛渡左岸——浙江金华±800kV 特高压直流输电工程相继开工。特高压直流工程对加快建设“三华”同步电网、尽快形成坚强受端电网也提出了十分迫切的要求。
　　2 特高压输电对风电的利好
　　中国风电可持续发展的关键是消纳问题。虽然中国新增风电装机和市场规模居世界前列，但风电发展仍面临弃风、电网发展建设滞后于风电场建设等问题。因此，风电如何从资源密集但用电需求小的西部、北部地区输送到中国负荷中心东部的难题一直困扰着产业的发展。
　　目前国家电网各大区域之间的联系还很薄弱，还没有形成全国统一的大市场和与之相适应的全国联网能力，难以适应下一步风电大规模发展和在更大范围优化配置的需要。
　　为了解决这一问题，国家电网公司规划[3-4] 在“十二五”期间建设特高压骨干网架和若干条特高压直流输电，这些特高压交流与直流的起点都在国家“十二五”规划纲要中提出的五大综合能源基地，其中，新疆、蒙东、蒙西等地区既是大型风电基地，也是大型煤电基地，通过实施风电与火电联合外送，可以有效扩大消纳范围，既解决了火电外送问题，也解决了风电外送问题。
　　3 风能资源富集地区并网及消纳分析

中国风能资源丰富的地区主要分布在以下四个地区：三北（东北、华北、西北）地区、东南沿海近10km 宽的地带及附近岛屿、近海地区和内陆个别地区。详见中国风能资源分布图[5]（图2）。

中国拥有丰富的风能资源，但是其分布与电力需求存在不匹配的情况。
东南沿海地区电力需求大，风电场接入方便，但沿海土地资源紧张，可用于建设风电场的面积有限，可大规模开发的风能资源较少；广大的三北地区风能资源丰富，建设风电场的土地资源较多，但其电网建设相对薄弱，且电力需求相对较小，需要将电力输送到较远的电力负荷端。中国海上风能资源丰富，且距离电力负荷中心很近。随着海上风电场技术的发展成熟，经济上可行，发展前景势必良好。
　　3.1 新疆西部地区依旧并网困难
　　经济输电距离是电力工程技术上的一个名词，指的是某一电压等级输电线路最经济的输送电能的长度。输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长、损耗太大，经济效益较差；另一方面，为减小损耗，就要提高输电电压而增加投资。当提高输电电压后增加的投资与降低的线路损耗相等时，线路的长度就是该电压等级输电的经济输电距离。
　　500kV 超高压输电线路的经济输送距离一般为600km － 800km，而1000kV 特高压输电线路因为电压提高， 线路损耗减少， 经济输送距离增加到到1000km － 1500km，±800kV 特高压直流输电可以达到
2500km，新疆地域广阔，东西宽度超过1500km，新疆西部的风电通过超高压输送到最近的负荷中心——华中地区的距离就超过3500km，这个距离目前的超高压输电无疑是不经济的，只能等到超导材料取得重大突破并大规模应用或新疆本地工业大发展。
　　3.2 新疆东都和河西走廊将有新的突破
2012 年5 月，国家电网公司开工建设的哈密——郑州±800kV 特高压直流输电工程，送出能力将达8GW。工程建成以后，将有利推动新疆大型风电基地的开发与送出，对促进中国风电产业发展产生积极的作用。
　　西北地区（包括新疆）正在建设750kV 主网联网工程第二通道，将于第一通道形成环网运行。该工程建成后，将进一步加强新疆与西北主网的联系，提高新疆向西北主网送电能力；为“疆电外送”直流工程提供网架支撑，保证直流外送工程安全稳定运行；有效解决青海电网缺电问题和向西藏直流送电的可靠性。
　　该工程是实现“疆电外送”的重要通道，建成后，还将成为甘肃和青海北部河西走廊地区、新疆哈密地区风电的重要外送通道，粗略计算，两项工程均完工后可新增风电并网规模5GW 以上。

3.3 内蒙长城沿线并网规模可观
　　国家规划的“三纵三横”的特高压交流通道的六个电源点有五个位于长城沿线地区，平均500km 距离规划一个电源点，以每条交流输电线路8GW 的输电容量计算，五个电源点可传输40GW 的电力，风电只要占有15GW 的容量即可满足2020 年前的风电发展需要。随着特高压交流输电网络的逐渐建设，内蒙中西部、宁夏、陕西、山西和河北的风电将实现大规模并网。
　　3.4 东北北部和东部近期并网困难
　　从经济输电距离角度考虑，东北北部和东部（含内蒙的新安盟、呼伦贝尔）地区可以建设超高压输电到京津地区，但更近的华北北部风能资源丰富，未规划超高压长距离输电，因此只能争取本地消纳，受限于东北地区工业规模有限、用电需求不足和电能富裕的现实情况，近期内并网难度极大，只能等到东北老工业基地振兴或建设超高压输电的那一天。
　　3.5 青藏高原东部将成为战略洼地
　　中国水电集中区紧邻青藏高原东部，水电开发已经形成一定的规模，同时本地区的水电已经成功外送到华中和华东电网，现已建成的四川向家坝至上海的长达1907km 的±800kV特高压直流输电。
　　青藏高原东部紧邻水电集中地区，可以建设百万风电基地，大量风电和水电联合外送，同时可以完美地解决电网稳定和调峰问题。另外，雅鲁藏布江的开发已经提上日程，单靠西藏本地电网的消纳无疑是不可行的，必须要建设长距离输电线路，从风能资源分布来看，在雅鲁藏布江沿岸择地建设风电基地，和雅鲁藏布江的新建水电站联合外送。
　　青藏联网工程将实现西藏电网与西北电网的互联（异步），通过依托强大的西北电网，青藏高原上可建设百万级风电场。
　　3.6 南网部分区域成眼前的风电热土
　　南方电网所辖区域是水电富集的地区，同时该地区工矿业发达，是电力负荷中心，南网地区的风电并网有得天独厚的优势，其中，云南中北部、广西北部和沿海地区、广东沿海和海南全岛都有十分丰富的风能资源，但受限于部分地区的产业整合和稀缺的土地资源，仅云南和广西区域成为风电开发热土。
　　3.7 海上风电将快速增长
　　中国海岸线约为1800km，5m －25m 水深海域风电技术可开发容量约200GW。到2020 年，中国海上风电规划装机容量30GW，主要分布在上海、江苏、浙江等东部沿海地区的潮间带、潮下带滩涂以及近海、深海区域，这些区域风速高，静风期少，风电机组等效满负荷利用小时数高，具备大力发展海上风电的良好资源条件；且上海、江苏、浙江等东部沿海地区经济发达，电网坚强，能源需求量大，电力市场空间广阔，入网较为方便，海上风电经过近几年的探索性发展已经积累了开发经验，各政府主管部门也将理顺管理思路，因此，海上风电必将迎来快速增长的新阶段[6]。
　4 总结国家电网通过加强跨区电网建设、构建“三华”（华北、华中、华东）特高压同步电网，将很大程度上提升风电并网消纳能力。西北电网和新疆电网的联网工程和西藏电网的异步联网工程都将促进新疆、甘肃地区的风电发展，蒙东、蒙西的风电也将送至“三华”中心消纳，同时海上风电将迎来大规模的开发。随着电网规划的逐步建成，风电基地发展的关键性问题将在大多区域内得以解决，中国风电将持续稳步快速发展，预计2020 年，全国风电规模将超过150GW。
　参考文献
[1] 李俊峰, 等. 中国风电发展报告[M]. 中国环境科学出版社: 2012,9.
[2] 汪宁渤. 大规模风电送出与消纳[M]. 中国电力出版社: 2012.12.
[3] 世界风力发电网. 国家电网公司在京召开风电并网管理加强座谈会[EB/OL](2011-07-
07). 在公司加强风电并网管理座谈会上的讲话
[4] 白建华, 辛颂旭, 贾德香, 等. 中国风电开发消纳及输送相关重大问题研究[J]. 电网与清
洁能源,2010.12（1）：14-17.
[5] 中国风电产业网. 中国风能资源分布（图）[EB/OL](2009-11-26) .

[6] 中国可再生能源行业协会. 开发海上风电 应当循序渐进[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。
作者简介：
郭俊玲（1977-），女，硕士研究生，研究方向为风电、太阳能发电开发, 现就职于新天绿色能源股份有限公司。