近年來，廣西陸上風電發展迅速，同時，海上風電也開始起步。風電的發展一方面促進了廣西電源結構向“清潔、綠色”轉型升級，另一方面由于風電具有隨機性和波動性等特點，也給電力系統的調節能力帶來了不小挑戰。
在南方電網廣西電網公司的努力下，廣西的風電一直保持“零棄風”的運行消納紀錄，但隨著風電在短期內大規模集中并網，廣西電力系統面臨的調峰壓力也將進一步加劇。國家政策明確，2018年底之前核準的風電項目，2020年底前仍未完成并網的，國家不再補貼。為趕上補貼末班車，廣西風電項目紛紛加快建設，預計今年全年新增投產風電機組將超過400萬千瓦，超出歷年來累計并網的容量。大規模風電并網，給廣西電網的安全運行和清潔能源消納帶來巨大挑戰。
風能為何在廣西被寄予厚望？
近年來，廣西用電量持續快速增長，2018年和2019年增速均位居全國第二位，今年上半年增速位居全國第五位。目前，廣西電力供應已出現“緊平衡”局面，預計到2025年電力供應缺口將達到1000萬千瓦以上。
廣西在能源資源方面有些先天不足，因此風能也被寄予了期望。筆者從廣西能源局了解到，由于缺煤、少油、乏氣，廣西能源絕大部分需要從區外引入的局面仍未改變。從廣西區內電源發展情況看，水電資源已基本開發完畢，煤電嚴格受國家指標控制，核電建設周期較長，光伏發電和生物質等新能源規模較小。
就廣西的資源稟賦而言，具備規模化開發條件的海上風電是廣西能源供應的重要補充，一定程度上可以緩解廣西電力供應不足的問題。
廣西總體上呈現桂北、桂南山區和北部灣沿岸風能資源較大、西部丘陵地帶和東部河谷平原風能資源偏小的特點。同時，秋、冬季是風能資源利用的最佳季節，隨著離地高度的增加，風能資源可利用量明顯提高。
根據廣西發展改革委印發的《廣西陸上風電場建設規劃修編（2017年5月）》，廣西陸上風電規劃技術可開發總規模達1993萬千瓦；同時根據最新的海上風電研究成果，預估海上風電可開發總裝機容量約3300萬千瓦。
與可開發規模相適應的是，廣西風電建設和并網駛入快車道，2018年、2019年，廣西新增投產的風電發電裝機容量，分別達到207.65萬千瓦、287萬千瓦，同比增長均超38%。截至今年6月，廣西累計投產的風電達348萬千瓦，年底有望超過650萬千瓦。
據廣西電網公司電網規劃研究中心相關人員介紹，根據廣西風電消納能力及目前正在開展的規劃，“十四五”期間，廣西風電每年將會有約100萬千瓦的接入規模，2025年風電規模將達1100萬千瓦，屆時將對廣西電力供應缺口形成一定的補充。
此外，由于風電項目投資較大，且風電項目建設及運營期均能產生穩定的稅收來源，對當地脫貧攻堅和鄉村振興起到積極推進作用。
“像猴子一樣上躥下跳”的風能
風能“像猴子一樣上躥下跳”，因為風能具有不穩定、“反調峰”等特點，給電網帶來了很大挑戰。
“反調峰”是指在實際運行中經常出現負荷高峰時段發不出電，低谷時段負荷輕時多發電，嚴重擠占可調節能源的運行空間。
“風電出力波動性太大，短時間內大幅變化，對發電安排、低谷調峰、斷面控制均帶來較大影響。”廣西電網公司電力調度控制中心副總工程師李凌介紹。例如，今年4月9日，廣西全網風電最高出力30萬千瓦，占裝機9%；4月12日，風電最高出力276.3萬千瓦，占裝機82%；4月14日，風電最高出力迅速下降到50萬千瓦左右，占裝機15%，出力變化幅度超過200萬千瓦，為當時負荷2000萬千瓦的10%。
不僅風力出力波動性大，廣西電源調峰能力也嚴重不足，水電多為不具備年調節或季調節能力的機組，核電不具備快速調峰響應能力，燃煤自備機組不參與調峰，風電大量并網進一步加劇了廣西電網調峰困難。
南方電網廣西電網公司計劃發展部主網規劃科電網二次規劃與電源并網管理專責聶宇介紹，大規模風電集中并網進一步加大了對系統調峰容量的需求，為充分消納新能源，大量火電機組夜間被迫低負荷運行，異常跳閘風險大幅增加，可能導致高峰時段供電能力不足而錯峰限電。
“廣西汛期時連續降雨，空調不再使用，低谷時段負荷降低，而同時水電、風電發電能力卻驟增，煤電供熱機組和核電等發電能力無法大幅度壓減，這段時期內電力負荷無法完全消納同期的電力系統發電能力，從而可能產生階段性棄水或棄風電量。因此，廣西電力系統低谷時段調峰能力不足是制約集中式風電并網規模的主要因素。”聶宇介紹道。
記者還了解到，目前廣西的陸上風電裝機主要集中于桂林、賀州、柳州網區，隨著風電規模的大幅度增長，廣西電網特別是桂林電網發生“次同步振蕩”的風險日益增加。“在風電大發情況下，電網北電南送潮流加重，導致500千伏來中甲線、梧州—賀州電磁環網相關斷面重載，給電網安全帶來更多不穩定性。”李凌介紹道。
此外，“十四五”期間廣西還將積極發展海上風電，海上風電的出力雖較陸上風電平穩，且反調峰特性弱于陸上風電，但其對系統調峰仍將帶來較大挑戰，對接入陸上風電的規模也帶來較大影響。
并非“不知道什么時候風來”
廣西風電并網面臨的挑戰也并非無解，就像每建一處風能發電裝機都要經過長達一年的測風，并非“不知道什么時候風來”。
“提前發現問題，提前應對，否則就會措手不及。比如可以提升風電等可再生能源功率預測水平,推動新能源功率預測主站建設，實現區內風電等新能源的短期和超短期集中功率預測。”李凌建議，“同時合理引導風電布局，避免局部裝機過于集中，研究系統可承受的總規模，避免無上限、無序發展。”
除了提升預測能力之外，今年3月5日，國家能源局印發《關于2020年風電、光伏發電項目建設有關事項的通知》，其中有兩點值得重點關注：一是確定新增風電、光伏核準（備案）規模時，“以電網消納能力為依據合理安排新增核準（備案）項目規模”；二是安排項目建設并網時，電網企業要“發揮電網并網關口作用，嚴格按照規劃和消納能力合理安排項目并網時序”。這體現了國家能源局以電網消納能力為重要抓手，引導風電高質量有序發展的工作思路。
南方電網廣西電網公司計劃發展部建議，當前已核準及列入開發建設方案的陸上風電項目已基本占用全區后幾年的風電消納空間，因此要密切關注負荷發展和風電消納形勢的改善情況，科學有序推動新增風電項目的核準和建設。
“考慮到當前已核準且有效的帶補貼風電項目856萬千瓦大多已開工建設，到2023年后方能基本消納，因此2023年以前，我區的風電消納空間基本用于消化已核準的存量風電項目。”聶宇介紹道。
“廣西電網公司電網規劃研究中心已配合政府開展了2019和2020年的風電年度評優工作，使資源優、建設條件好、企業能力強的項目優先獲得建設指標，促進風電產業健康發展，引導風電科技有序接入。”廣西電網公司電網規劃研究中心電源規劃研究專責潘珍介紹道。
筆者還了解到，廣西電網公司還將加強清潔能源消納能力分析，按年度向能源主管部門報送清潔能源消納空間的三年滾動測算情況。同時，優化管理機制，推動清潔能源項目與配套電網工程同步規劃、同步建設、同步運行；完善輔助服務、電力市場化交易機制；提升電力系統調節能力，推動儲能應用，鼓勵建設新一代電網友好型新能源電站。
“廣西風能全額吸納還要發揮南網大平臺調劑作用，同時利用廣西調峰電力輔助服務市場解決低谷調峰困難問題，進而提升新能源消納能力。”李凌介紹道。
“南網一盤棋”的力量還體現在，2019年4月調峰調頻公司與南寧市人民政府簽訂了《南寧抽水蓄能電站項目開發合作協議書》，這標志著南寧抽水蓄能電站項目前期工作的全面啟動。待南寧抽水蓄能電站建成后，將增強廣西電力系統調節能力，一定程度上緩解風電等新能源的消納問題，增強對廣西區外電力的接納能力。