近年來，電源布局和電源結構調整一直是業界關注的問題，長期以來，我國大區電網存在電源分布不合理，造成電源結構（基、腰、峰荷電源）性矛盾，即電網嚴重缺調峰電源，是當前阻礙節能減排的根源，且未引起決策部門重視。

    我國電力一次能源結構中，水電占有20%多，煤電70%多，其它核、抽水蓄能、燃氣電廠極少，合起來不足10%，因此煤發電量占總發電量80%以上，二氧化碳和二氧化硫排放自然大。風能、太陽能等綠色能源只是最近幾年才迅速發展。

    一次能源結構不合理必然導致電源結構不合理。我國水電占20%多，且多是徑流，西南大水電發電年利用4000小時以上，汛期大發，帶基荷，供水期可提供調峰也不足10%。特別是上世紀90年代以來，電網進入超高壓、大電網、大機組時期，執行“以大代小”、“以煤代油”政策；使得原一天內可開停作主力調峰的小火電近億千瓦，逐年關停，至2010年已關停8100萬千瓦，但卻沒有規劃補建峰荷電源，致使調峰矛盾凸顯，至今時過20年，矛盾依舊，實屬決策失誤。新發展熱電機組又沒有嚴格執行國家“以熱定電”的原則，機組多為30萬千瓦，打孔抽汽的一般只允許調峰10%。低碳大機組合理調峰率為20%，現有水、火電可調峰率共約為總電源20%，遠不能滿足電網40%～50%峰谷差的調整要求。

    因此，多年來一直迫使超臨界和超超臨界的60～100萬千瓦機組低谷時壓負荷到50%亞臨界運行，使低碳機組高碳運行。如繼續增建低碳煤電大機組，必將繼續強迫非常規調峰，豈不惡性循環。目前各大區電網都出現缺電，其主因是煤炭平衡工作沒做好，煤炭漲價電價不變，實際更是缺調峰電源，估計約占總電源的15%～20%。因此調整電源布局和電源結構已迫在眉睫。

    歐洲風電調峰模式可供借鑒

    據歐洲風能協會研究報告的觀點，電網接納更多風電是經濟性和政策性問題,不是技術水平和運行問題，德、法、丹麥、西班牙等國對風電并網以及電網如何適應作了深入研究，結論是，風電容量可占電網比例超過20%。其經驗分析如下：

    風電與抽水蓄能配套、風電出力預報、電價政策——西班牙風電強勁發展。

    西班牙風電裝機占總裝機20%，發電量占8.7%，核電15%，抽水蓄能約10%，為開發EIHierro島、Canary島風能，建相應抽水蓄能與之聯合運行，風電場風電功率預測是強制性的，與電價掛鉤。風電與抽水蓄能配套，加強電網建設——德國風電積極發展。

    德國風電占總裝機17%，電量占總7%，水電比重很低，消納風電措施除與歐洲電網強聯外，建設超過10%抽水蓄能，就地調峰平衡，因峰荷遠距離輸送增加網損。

    其海上風電接入系統也走在世界前沿，裝機40萬千瓦、離岸超100千米的Borkum-2風電場，用輕型直流電技術接入電網，因價高，我國仍采用交流接網。

    多能互補  法國積極發展風電

    法國是核電大國，有一定水電，其中抽水蓄能比重約占總電源13%，電源結構較優，為風電發展提供了條件。規劃2020年風電裝機達2500萬千瓦，其中1900萬千瓦為近岸風電場。法水電資源豐富，已開發92%，已有十幾座抽水蓄能電站，最大180萬千瓦，都是可逆式的，既節省投資，又節約場地，今后繼續發展這種電站。

    丹麥通過錯峰，利用挪威水電蓄能提高風電利用率。丹麥風電裝機已達總容量25%，發電量占16%，規劃2025年風電比重達50%。其風電發展措施有擴大電網容量，強化風電預測，發展智能電網。全國電網與北歐強大電網相聯，使風電自如地輸送到全國及鄰國，而用電需求方的對接行動是抽水蓄能、熱電聯產以及大力發展電動汽車產業等。丹麥南部有眾多火電，北有水電大國挪威（其電力98%來自水電），通過丹麥挪威間海底電纜，可很好實現匹配調峰，使挪威成為理想的抽水蓄能國度。

    我國南方電網公司2006年成立調峰調頻發電公司，2009年派專家到日本考察抽水蓄能發展歷史和運營現狀。目前廣東電網有2個240萬千瓦的抽水蓄能電站，占廣東電網8%，在建4座共760萬千瓦，2015年將達10%。

    近年，政府給予國網公司建設抽水蓄能的權力執行力度不夠，蓄能電站比例不足2%，合理的比例應保持10%。電源結構要優化，必須大力發展抽水蓄能，才能適應風電、核電發展和火電大機組的高效運行。

    關于規劃大區受端電網

    調峰電源的五個觀點

    一、大電網必須有專用的調峰電源。

    二、峰荷電源盡可能就地平衡，大中小結合，分區分層接入電網。

    三、首選抽水蓄能，即頂峰又添谷。那種認為只是與核電配合的觀點是片面的。

    四、盡可能改擴建老水電為抽水蓄能電站。

    五、建燃氣調峰機組，利用小時取2000左右。

    兩大問題待解決

    國家第十二個五年計劃綱要中，第十一章指出“推動能源生產和利用方式變革”“堅持節能優先，立足國內，多元發展，保護環境，加強國際互利合作，調整優化能源結構，建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體系”。為我們指出了能源電力發展方式轉變的方向和原則。

    電力工業在滿足社會經濟持續發展需要前提下，必須盡快扭轉電源結構不合理，節能減排任務重局面，抓緊實現電源結構優化，切實解決嚴重缺乏調峰電源問題。

    在當前廠網分開體制下，大電網分“電源、電網、配電（含用電）”三大塊，貫徹“節能減排”基本國策，電源是主要的，是決定性的。

    當前我國電源布局和電源結構主要需解決兩大問題

    一是鑒于我國是能源輸入大國，為保安全，立足國內，解決長遠能源需求。在確保安全條件下加快發展核電，提升核電比例。我國研制成功的第四代快中子堆核利用技術，實現核廢料循環利用和貧鈾礦開發利用，使鈾資源利用率提高60倍（由現有的核電站利用率1%提升至60%），解決了鈾資源短缺。以國內探明的核資源，可供4～5億千瓦規模核電使用上百年。接受日本福島核電事故教訓，加強地震海嘯防護，特別是加強廠用保安電源。東部沿海和內地缺能省區都應加快發展，這是解決一次能源大量缺口的唯一途徑，又減少輸能（煤、電）投資，節省輸能占地。

    二是如何實現節能減排，扭轉電力系統電源結構不合理局面。當前東中部受端電網缺煤缺電，實際是更缺峰荷電源。

    目前我國東中部電網，包括華北、山東、廣東電網，主要是缺調峰電源，故提出優先大力發展風電，配套建設抽水蓄能，形成風抽水電為主的調峰電源，再選建一批燃氣發電，可利用城市附近關停的10～20萬千瓦機組的基礎，投資少，見效快，加上常規水電調峰10%，使峰荷電源不少于總電源35%，達到大幅度降低煤電裝機比重目的。以上是電力工業發展方式轉變的首要措施。

    已知我國東部沿海、山東及遼東半島、東北吉林、黑龍江、內蒙東部和華北電網北部是風電的豐富地區。抽水蓄能除上海外，東中部都有，東北就有3000萬千瓦的站址，已規劃好11處1250萬千瓦，每千瓦造價比煤電低15～20%。

    風蓄配合效果明顯

    設取風電（上網容量）、抽水蓄能各占受端電網總電源10%配合開發，其對電網巨大的效果是明顯的：

    （1）風蓄配合的綠色能源20%，替代總電源20%的煤電裝機，如“十二五”末電源總規模15億千瓦，煤電則可少裝3億千瓦，使電源結構改善后取得大幅度節能減排。并減少輸煤輸電壓力。

    （2）風蓄配合，既調峰又填谷，有力解決調峰矛盾，排除煤電高效機組低碳運行狀況，提高負荷率，年利用小時可由目前的4000多升到6000多，使運行機組大幅節能減排。且減少磨損，安全運行。

    （3）水電風電年度分布特性：冬春季雨少風多，正是水庫供（或枯）水期，且是風電大發期；汛期雨多風少正是水電大發，用抽水蓄能吸收西部低谷時棄水電量，南方電網已實現。風電設備可大修，實現風水互補，利用電網低谷的棄風抽水，推動風電發展。

    （4）受端電網中建抽水蓄能，可讓西部直流送來的輸電通道帶基荷，輸送電力年利用小時可由設計5000小時提高到7500小時，則3通道可以替代4通道，節省大量投資。

    （5）抽水蓄能在電網中調頻調相黑啟動事故備用等，有利于提高電網抵御自然災害，軍事打擊，恐怖活動的能力。

    （6）抽水蓄能增加受端電源支持，提高電網穩定性，特別是提供防止電壓崩潰的動態無功。

    近幾年各省區風電開發迅猛，分散開發方式全國已突破5000萬千瓦，其中酒泉集中開發1000萬千瓦并于西北750千伏電網，東北于6月底已達1500萬千瓦，日發電1.3億千瓦時，華北電網已超過1000萬千瓦。電網低谷用電時，風電被關停情況下，東北電網2010年風電量達10%。

     風電、抽水蓄能技術成熟，儲能效率、工程造價、使用壽命及總體對環境影響方面都具有明顯優勢，上海東海大橋100兆瓦海上風電于2010年投運，國外專家評論，中國已具備獨立發展海上風電能力。

    我國應首先大力發展東部沿海、中部幾大受端電網內的風電。大中小結合，一是各網省區分散開發，就近上網。二是規模百萬、千萬千瓦級開發，關鍵需解決風電并網和蓄能問題，將大風電盡量利用各水電線路送出，再在受端大城市附近建風抽蓄水電站（利用棄風），互相推動，互為補償。

    東中部沿海的華東、華中、山東、廣東、福建電網以及東北、華北電網，風電資源豐富，除上海外，各省區都有抽水蓄能站點。應優先開發，充分開發本地綠色能源。這正是優化能源布局的需要。

    大電網易于接納風電：

    （1）大風電可分組直接并入鄰近的大區受端超高壓網架，與其它電源一樣，直接供用戶使用，其波動性，間隙性在大電網中易于接納吸收，因有水、火電機組AGC配合，其綜合可調容量足夠適應；抽水蓄能更有快速負荷跟蹤能力，可有效減少風電場對電網的沖擊。

    （2）每日電網兩個低谷用電時段，利用棄風抽水蓄能（盡力在大城市附近建廠址），雖是4度換3度（美國已有5度換4度的報道），但轉換成可貴的峰荷電源，而且是雙倍的綠色的峰荷電源（如用煤電抽水，則排放不減），從而推動風電發展并充分提高風電利用率。

    以上節能減排效果是巨大的，實現了電源結構的優化，是電力發展方式轉變的重大措施。<