抽水蓄能与风电配合运行研究报告（上卷）.pdf

中国水电工程顾问集团公司科技项目合同编号：CHC-KJ-2009-02抽水蓄能与风电配合运行研究报告（上卷）抽水蓄能电站与风电配合运行研究报告上卷1.概述2.我国风能资源规划3.我国风能开发利用的必要性4.抽水蓄能电站与风电配合运行理论研究5.我国八大风电基地出力特性6.有关抽水蓄能站点资源分析下卷7.我国大型风电基地消纳研究8.甘肃酒泉风电基地抽水蓄能与风电的配合运行9.新疆哈密风电基地抽水蓄能与风电的配合运行10.蒙西风电基地抽水蓄能与风电的配合运行11.蒙东风电基地抽水蓄能与风电的配合运行12.东北电网抽水蓄能与风电的配合运行13.华北电网抽水蓄能与风电的配合运行14.华东电网抽水蓄能与风电的配合运行15.华中抽水蓄能与风电的配合运行16.西北电网抽水蓄能与风电的配合运行17.南方电网抽水蓄能与风电的配合运行18.我国抽水蓄能与风电配合运行规划研究19.电价政策研究20.主要研究结论及其建议附图、附表目录（上卷）1.概述.11.1 研究目的.11.2 研究思路.11.3 主要研究成果.32.我国风能资源规划.72.1 风能资源及其发展规划.72.2 我国大型风电基地概况.452.3 本章小结.743.我国风能开发利用的必要性.783.1 全国能源资源状况.783.2 我国风电资源状况.793.4 风能开发利用的必要性.804.抽水蓄能电站与风电配合运行理论研究.834.1 风电场历时出力过程.834.2 风电出力特性.884.3 风电上网对电网和特高压直流输电系统的影响.1004.4 抽水蓄能在电网中对合理消纳风电的作用.1104.5 电力市场及风电消纳能力分析方法.1135.我国八大风电基地出力特性.1175.1 甘肃酒泉风电基地.1175.2 新疆哈密风电基地.1335.3 蒙西风电基地.1455.4 蒙东风电基地.1505.5 河北风电基地.1555.6 吉林风电基地.1655.7 江苏沿海风电基地.1795.8 山东沿海风电基地.1925.9 全国其他风电.2105.10 本章小结.2106.有关抽水蓄能站点资源分析.2126.1 东北电网.2126.2 华北电网.2416.3 华东电网.2816.4 华中电网.3166.5 西北电网.3566.6 南方电网.3806.7 本章小结.3971.概述1.1 研究目的随着气候变暖不断严重，世界各国的工业和能源发展面临着严重考验，迫切需要减 少温室气体排放量。我国作为一个人口大国和发展中国家，能源消费总量大。为了承担 与经济发展相适应的社会责任，我国提0出了自己的减排目标，一是到2020年非化石能 源在能源消费中的比重达到15%,二是2020年的单位GDP二氧化碳排放量比2005年减少 40%45%。为此我国加大了发展可再生能源的力度，特别是在风电和太阳能发电方面,近几年发展速度较快。风力发电受自然气候影响较大，发电稳定性差。大规模的风电接 入电力系统后，会对电力系统的稳定、安全、经济运行产生较大的影响。因此，必须要 采取相应的措施，合理消纳风电，使电力系统安全、稳定、经济运行。中国水电工程顾问集团公司一直致力于我国水电、抽水蓄能电站、风电的发展规划 研究，在2009年度集团公司科技项目内设立了本科研项目-抽水蓄能电站与风电配合 运行研究。本项目将通过国内外调研，分析国外风电发展较快的国家保证电网优质高 效运行的方式，结合国内的实际情况，研究风电特性以及合理消纳风电需要采取的措施,通过进行2020年我国能源结构调整后的电力系统协同发展规划研究，重点研究提出抽水 蓄能与风电配合运行的合理配置规模、布局及其运行方式，并进行初步的经济分析。研 究成果可为政府部门决策提供参考材料。1.2 研究思路1.2.1 研究范围本次研究范围涉及东北、西北、华北风能资源比较丰富的“三北”地区，以及华中和 华东能源资源相对比较缺乏的地区，这些地区将来也是部分接受“三北”风能资源的地 区。故本次研究范围涉及到我国20多个省（自治区、直辖市）（以下简称各省），涉及 西北电网、华北电网、东北电网、华东电网和华中电网，研究范围几乎覆盖了国家电网 经营的除四川省、西藏自治区之外的所有供电区域。本次研究涉及的我国八大千万千瓦级风电基地，分别为甘肃酒泉、新疆哈密、蒙西、蒙东、河北、吉林、江苏沿海以及山东沿海。除江苏、山东沿海风电基地处于经济较发 达地区外，其他六大风电基地所处地区经济均相对欠发达，开发的风能资源在当地难以 消纳，需外送到华中、华东等经济较发达但能源资源缺乏的地区。1.2.2 研究内容主要研究内容包括以下几个方面：(1)风电出力过程研究。主要分析各风电基地典型代表年的lOmin年内出力过程,选取的代表年基本能够反映该风电基地多年平均情况。(2)风电的特性分析。主要分析研究风电年际、年内、周、日、瞬时特性变化规 律。包括同时率、最大、最小出力、保证出力、平均出力等。找出风电上网容量、电网 调峰要求与风电弃风率之间的关系。(3)风电上网对电力系统的影响及相应的消纳方法。提出我国各省区对风电的消 纳能力。(4)分析研究各风电基地消纳方式及输电平台可能搭建方案。提出各风电基地输 电平台建设方案，其中提出抽水蓄能配合运行方案。(5)分析研究受端消纳风电电力系统可能的协同发展方案。提出我国各省区抽水 蓄能配合运行方案。(6)分析研究抽水蓄能在我国新能源结构格局中的安全、节能、经济作用。1.2.3研究方法与技术线路第一步，开展风电规划理论专题研究，其中：(1)从风力发电的基本原理、风的自然特性入手，分析各风电场的地理等差异及 风电基地中各测风塔资料的代表性，研究计算基地各风电场的实际出力过程，再对各风 电场的实际出力过程进行叠加。(2)根据风电基地的出力过程，再结合电力系统负荷侧、各类电源侧、电网特性,分析风电出力特性。(3)对风电送端，从对风电对特高压直流输电平台可能产生的影响分析入手，以 10000MW规模的风电场为例，分析研究输电平台可能搭建方案。如单独送风电，风电 与蓄能电站配合外送，与当地电网联系问题，风电、火电、蓄能电站进行一定比例配置 外送等，配套蓄能电站的调节性能问题。(4)对受端电网，从对风电接入电力系统可能存在的问题入手，提出可能的对策 措施，分析抽水蓄能的规模需求及布局要求。第二步，开展具体的风电送端、受端抽水蓄能与风电的配合运行研究，其中：2（1）对风电送端，分析当地能源资源条件，如煤电基地建设条件、常规水电建设 条件、抽水蓄能站点资源条件等，分析研究各风电基地输电平台可能搭建方案，以及抽 水蓄能电站的具体配合运行方式。（2）对受端电网，分析电力系统电力需求特性，分析风电开发电力系统其它协同 发展措施，如常规水电扩机等；分析抽水蓄能可能最大有效装机容量和前期工作可能达 成的2020年水平的抽水蓄能电站装机容量；分析电力市场空间及其对风电的消纳能力；再根据全国统筹风电消纳方案，分析研究提出抽水蓄能的规模需求及布局要求。第三步，根据电力市场研究成果，研究全国风电的统筹消纳方案，其中：（1）分析全国各省区的能源资源条件，根据电力市场研究成果，分析研究我国能 源的可持续合理流向。（2）研究全国统筹的风电消纳方案，其中进行技术经济比较。第四步，研究全国抽水蓄能初步发展规划方案，其中：（1）根据研究的全国风电统筹消纳方案，分析研究我国各省区抽水蓄能配合运行 方案。（2）用电源扩展优化理论，分析研究抽水蓄能在我国新能源结构格局中的安全、节能、经济作用。各步研究内容相互关联，反复迭代，寻求适合我国国情的2020年与风电开发要求 相适应的抽水蓄能初步发展规划基础。1.3主要研究成果1.3.1 理论研究成果（1）风电出力过程计算研究成果：首先是在同一时间具备相似气象特性的风区可 作为一个风电场进行出力过程计算；风电场实际出力将根据理论出力和各风速段的发电 特性进行修正而得；我国各风电基地幅员辽阔，其中各风电场之间的气象特性有一定差 异，根据搭建输电平台的风电场打捆情况，各风电基地的实际出力过程等于相关风电场 同时段出力简单叠加而得。（2）我国八大风电基地出力特性：风电出力具有不完全随机性；当风电上网容量 为其装机容量的60%70%时，相应弃风率仅约9.2%2.3%；风电保证出力很小，可 为电力系统提供的有效容量接近0;风电场规模较小时瞬时出力变率较大；各小风电场 3之间具有一定的互补性，集中上网可缓解风电出力的急剧变化，并可提高风电容量、电 量的利用。(3)风电送端抽水蓄能与风电的配合运行：在尽可能有较大的风电容量打捆接入 输电平台集中送出、与当地电网建立联系、因地制宜配套打捆一定容量的煤电等协同发 展措施之外，在技术上和经济上分析证明需配套一定比例的抽水蓄能电站，根据不同风 电基地的具体情况，抽水蓄能配套合理比例为10%35%,抽水蓄能经济连续满发小时 数约6h o(4)风电受端抽水蓄能与风电的配合运行：小规模风电分散上网对电网影响不大,大规模风电打捆上网主要是增加了电网的调峰负担，消纳风电、节省电力系统化石能源 消耗最经济有效的方法是多能互补，主要是配套抽水蓄能，内涵主要包括五个方面合理 配置抽水蓄能、利用好常规水电、合理控制煤电气电的调峰幅度、合理弃风、优化电网 结构。对于能源输出地区的受端电网，可以不增加配置抽水蓄能电站来确定其对风电的消 纳能力；对于缺能地区的受端，可根据最大可能抽水蓄能装机来分析消纳风电的能力，再据实际消纳风电规模，合理确定抽水蓄能需求和布局。(5)风电消纳能力研究主要结论：风电消纳的限制因素主要是电力市场空间、配 套调峰电源建设条件、火电机组调峰技术经济特性、电网配套技术经济性及我国能源合 理流向。通过多能互补、合理弃风等措施，电力系统内风电的装机容量可以超过20%,甚至可以达到50%,电量比例可以达到20%。(6)本次电价政策研究主要着眼于现状电价体制下的初步合理化建议，以成本+税 金+合理利润测算的个别成本电价为主导。建议从与远景完善电力市场相结合，进行近 期、远景的风电、抽水蓄能电价政策研究。1.3.2具体研究成果(1)2020年我国可消纳风电2.0亿kW,并基本满足非化石能源占15%。我国风电开发潜力巨大，2020年水平，目前规划八大风电基地装机容量1.5亿kW,各省区初步规划分散开发规模0.83亿kW,共2.3亿kWo在电力系统协同发展(主要 措施是发展抽水蓄能)的前提下，我国可消纳风电装机容量2.0亿kW,其中八大风电 基地装机容量1.5亿kW,各省区可消纳分散开发风电装机容量约0.5亿kWo开发消纳 风电2.0亿kW后，我国能基本满足2020年非化石能源占15%的要求。我国不同风电开4发消纳规模节能减排作用分析见表1.3.2-k我国不同风电开发消纳方案方案节能减排作用分析表表 1.3.2-1风电开发消纳装机容量需求（亿kW）燃料消 耗差（亿t）燃料 费 差.（亿元）电费差（亿元）占一次能源比重抽水蓄能煤电气电风电非化石能源风电0.5亿kW0.610.000.680.70%12.74%风电1.5亿kW0.9510.1500.312.17%14.41%风电2.0亿kW1.110.000002.87%15.11%说明：常规水电的开发规模对能源结构分析成果影响很大，能源消费总量的取值也有一定影响，但基本不影响报告所分析方案相互之间的比较关系。本报告暂考虑能源消费总量46亿吨标煤，水电 发电量12045亿kWh（相当于装机3.3亿kW利用3650h,若考虑3.3亿kW利用3900h,则风电1.5 亿kW方案接近15%要求）。（2）2020年我国抽水蓄能1.1亿kW方案安全、经济、节能减排效果好。2020年我国消纳风电装机容量约2.0亿kW,电力系统协同发展的重要措施之一是 合理配置抽水蓄能电站，推荐2020年全国消纳2.0亿kW风电方案对应配置抽水蓄能规 模1.1亿kW。见表132-2,对不同的电源扩展方案（增配抽水蓄能方案、增配燃气轮 机方案、增配煤电并加大煤电调峰幅度和增配煤电并增加风电低谷弃风方案）进行分析,其中增加配套抽水蓄能方案节能减排效果最好，与其它三个方案相比，增加配置部分抽 水蓄能电站的节煤效益分别为0.29亿人0.27亿t和0.16亿to2020年我国不同电源扩展方案节能减排作用分析表表 1.3.2-2风电开发及系统协同发展方案装机容量需求（亿kW）燃料消 耗差（亿t）燃料 费差（亿元）电费差（亿 元）占一次能源比重抽水蓄能煤电气电风电非化石 能源风电2.0亿kW：配抽水蓄能1.110.000002.87%15.11%配气电（气价2.0元/m3）0.67.82.80.29195020302.79%14.96%配煤电（煤电深度调峰）0.610.500.272473122.78%14.93%配煤电（风电调峰弃风）0.610.500.161481632.43%14.60%若2020年全国风电开发总规模为1.2亿kW或1.5亿kW,全国抽水蓄能需求总规 模约0.8亿kW0.95亿kW。（3）全国风电经济上网容量率约65%,弃风率约8%。2020年我国消纳风电装机容量约2.0亿kW,研究结果，电力系统协同发展的其它 5措施有：常规水电扩大装机容量约3000MW以上；煤电综合调峰幅度风电送端约50%,受端电网约40%；全国风电经济上网容量率约65%（远距离输送部分约55%5%,当 地消纳部分约60%80%）,平均弃风率约8%（若考虑部分分散上网则可达160%或以）0据初步分析，2015年由于抽水蓄能等调峰措施欠缺，全国按1亿kW风电消纳后的 弃风率比2020年正常水平增加约23%。（3）全国风电经济上网容量率约65%,弃风率约8%。2020年我国消纳风电装机容量约2.0亿kW,研究结果，电力系统协同发展的其它 措施有：常规水电扩大装机容量约3000MW以上；煤电综合调峰幅度风电送端约50%,受端电网约40%；全国风电经济上网容量率约65%（远距离输送部分约55%65%,当 地消纳部分约60%80%）,平均弃风率约8%（若考虑部分分散上网则可达10%或以上）。据初步分析，2015年由于抽水蓄能等调峰措施欠缺，全国按1亿kW风电消纳后的 弃风率比2020年正常水平增加约23%。（4）建议抓紧抽水蓄能电站的建设由于我国抽水蓄能建设没有跟上合理需求，导致2020年需新增抽水蓄能规模很大,约0.71.1亿kW,要快马加鞭才行，要早做科学决策，抓紧抽水蓄能选点规划及其审 查、落实工作；建议研究落实抽水蓄能电价；建议改革抽水蓄能投资体制，按当前体制,抽水蓄能定满足不了需求，2020年消纳1.5亿kW2.0亿kW风电将落空，迫切需要投 资多元化，先按规划抓紧建设，发展是硬道理。同时为经济合理的开发送出甘肃酒泉基 地风电，建议有关部门抓紧建设酒泉至湖南的特高压直流输电通道。（5）建议后续开展我国抽水蓄能发展规划等研究应我国能源结构调整的需要，电源结构需有较大的调整，电网结构也需规划研究，建议抓紧开展我国抽水蓄能发展规划研究，抽水蓄能及水电扩机工程电价政策研究，各 风电基地尤其是甘肃酒泉基地的输电平台建设研究，西北电网调峰电源规划研究等。62.我国风能资源规划2.1 风能资源及其发展规划2.1.1 东北电网2.1.1.1 东北电网（1）风能资源及其分布东北电网包括黑龙江、吉林、辽宁以及内蒙古东部（以下简称蒙东）地区，区域内 风能资源丰富，是我国陆上风能资源最丰富的三大区域之一。位于内蒙古自治区东部的 通辽市和赤峰市，受蒙古冷高压和频繁高原气旋，以及东亚海陆季风和蒙古高原季风影 响，风能资源均较为丰富。（2）风电发展现状近年来，在国家鼓励发展新能源政策支持下，东北电网所覆盖的东北地区（含内蒙 古东部地区），成为我国风电发展最快的地区，其中：内蒙古、吉林、辽宁为东北地区 风电装机容量最多的省份。截至2008年底，蒙东地区风电装机容量为1250MW,占全 国总装机的10.3%；辽宁省风电装机容量为1189MW,占全国总装机的9.77%；吉林省 风电装机容量为1158MW,占全国总装机的9.51%；黑龙江省风电装机容量为834MW,占全国总装机的6.85%o表2.1.L1 2008年底东北各省（区、市）累计风电装机分布表序号省份装机容量（MW）占全国比例（）1蒙东125010.32辽宁11899.773吉林11589.515黑龙江8346.85合计443136.51（3）风电发展规划近年来，国家相继出台了可再生能源法、可再生能源发展“十一五”规划、可 再生能源中长期发展规划指导可再生能源的发展。其中提出了风电发展的具体目标，国家发改委也提出了规划目标的实现方式“建设大基地，接入大电网。”东北地区属于工业基地，对电力的需求量大。东北地区风能资源丰富，开发利用风 能资源，对于满足电力需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济可持续健康发展 等具有重要作用。按政府有关部门建设东北“风电三峡”的规划思路，东北电网秉承“科 学发展，合理布局”的理念，在未来几年内，将陆续建成赤峰、通辽、白城等多个百万 千瓦级风电基地。2.1.1.2 蒙东（1）风能资源及其分布内蒙古东部地区包括内蒙古自治区的赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市和满州 里市4市1盟，风能资源丰富区主要分布在兴安盟科右中旗东北部和突泉县东南部，赤 峰市克什克腾旗东北部和巴林左旗北部，风能资源较丰富区主要分布在赤峰市北部地 区、通辽市扎鲁特旗西北部等地区。（2）风电发展规划蒙东四市一盟（赤峰市、通辽市、呼伦贝尔市、满洲里市、兴安盟）2020年前共规 划56个风电场，其中24个位于赤峰市，规划新增装机容量6750MW,场址集中在翁牛 特旗、克什克腾旗和松山区的交界地带，地势平坦、高程较高；16个位于通辽市，规划 新增装机容量7450MW,场址集中在开鲁县、科左中旗交界地带；11个位于兴安盟，规划新增装机容量3850MW,场址集中在东部地区；4个位于呼伦贝尔市，规划新增装 机容量1600MW,场址集中在西南部地区，一个位于满州里市，规划装机容量150MW。蒙东四市一盟到2020年新增容量达到19800MW。至2020年，蒙东地区将形成10个集中的百万千瓦级的大型风电基地，分别为赤峰 百万风电基地、罕山风电基地、达里湖风电基地、开鲁风电基地、珠日河风电基地、代 力吉风电基地、扎鲁特北风电基地、额尔格图风电基地、桃合木风电基地和呼伦贝尔风 电基地。根据规划，蒙东地区到2010年底新增风电装机容量3200MW,总装机容量达到 4211MW；20112015年新增风电装机容量9000MW,到2015年底风电总装机容量达 到132UMW；20162020年新增风电装机容量7600MW,到2020年底风电总装机容 量达到208UMW,2030年风电总装机容量将达到27310MW。根据相关消纳分析，蒙东地区2020年208UMW、2030年27310MW风电容量采 取一定的措施，可以在东北网和京津唐电网消纳，蒙东风电基地可以按照规划规模进 8行建设。2.1.1.3 黑龙江黑龙江省总面积45.46万kn?,风能资源总储量216870MW。黑龙江省年平均风功 率密度在7.3W/m2148.9W/m2之间，分布有明显的地域性。风能资源丰富地区主要在 哈尔滨大部、绥化局部、佳木斯局部、双鸭山大部、鸡西大部，其平均风功率密度在 lOOW/n?以上，通河、依兰、桦南一带局部地区接近150W/m2；小值区主要在西北部、中部、东南部的山区地带，其功率密度一般在7W/n?50W/H?,其它大部分地区在50 W/m2-100W/m2o根据风电初步规划，2020年规划风电容量17830MW,2030年规划风电容量 46130MWo根据黑龙江省初步消纳分析，所有风电开发容量在本省消纳，2020年可消纳 8820MW,2030年可消纳12000MW,因此,建议黑龙江省风电开发规模2020年8800MW,2030年开发规模12000MWo2.1.1.4 吉林(1)风能资源及其分布受地形地貌、气候环境影响，吉林省风速时空分布特征明显：从时间上看，风速年 内以春季最大，秋季次之，夏季最小；日内以白天风速相对较小，晚上风速较大。从地 区上看，中西部地区地势平坦，风速大，而东部山区和半山区风速较中西部地区小。(2)风电发展现状吉林千万千瓦级风电基地规划区场址范围总面积约1.29万kn?,主要分布在中西部 地区的四平市、松原市和白城市，该区域70m高度年平均风速为6.0m/s7.1m/s,年平 均风功率密度为255W/n?385W/n?,规划总装机容量27290MW。其中2008年底前已 建成和核准容量为2015MW,至2010年期间新增装机容量为1900MW,2015年规划装 机容量为10115MW,2020年规划装机容量为21315MW。另外在中东部地区规划了约 10000MW风电容量。2030年规划装机容量为27290MW,中东部地区规划了约15000MW 风电容量。根据吉林省初步消纳规划，2020年可消纳10000MW,2030年可消纳14480MW。同时结合辽宁省、京津唐电网消纳能力分析，可接收一部分外来风电容量。因此，综合 9分析，建议吉林省除了基地部分，不再考虑分散开发，吉林风电基地2020年开发规模 15000MW,2030 年开发规模 27290MW。2.1.1.5 辽宁辽宁省陆域总面积为14.81万knA风能资源总储量为89210MW,风能资源技术可 开发区域面积约为0.21万kn?,技术可开发量为2520MWo省内风能资源丰富的地区主 要集中在3个地带，一是42纵线附近及其以北的昌图、康平、法库、彰武、阜新、北 票、朝阳、建平一带丘陵地区；二是环渤海沿岸地带；三是黄海北岸的沿海地带。其中 辽宁北部彰武、康平、法库一带场址风资源最为丰富，10m高度的年平均风速一般为5.5 m/s7.0m/s,年平均风功率密度为250W/m2左右。渤海北部海域将辽西南与辽东半岛 分隔开来，使辽西南，辽南均成为沿海地区，沿海地带（包括滩涂）及岛屿风能资源也 很丰富，年平均风功率密度一般大于lOOW/nA根据风电初步规划，2020年规划风电容量10000MW,2030年规划风电容量 15000MWo根据辽宁省初步消纳分析，所有风电开发容量在本省消纳，而且还需消纳吉林省和 蒙东地区风电。辽宁省风电开发规模可按规划容量进行开发，即2020年10000MW,2030 年开发规模15000MW。2.1.2 华北电网2.1.2.1 华北电网（1）风能资源及其分布华北电网包括京津唐、河北南部地区、山西、山东以及内蒙古西部（以下简称蒙西）地区。区内可开发资源主要集中在内蒙古西部以及河北北部地区。（2）风电发展现状为推动风电发展，实现风电产业国产化，国家发改委实行特许权制度，风电进入快 速发展期。截至2008年底，蒙西地区风电装机容量为2507MW,占全国总装机的20.59%；河北省风电装机容量为1102MW,占全国总装机的9.05%；山东省风电装机容量为 580MW,占全国总装机的4.76%。10表 2.1.2-12008年底华北各省累计风电装机分布表序号省份装机容量（MW）占全国比例（）1蒙西250720.592河北11029.053ill东5804.76合计418934.52（3）风电发展规划近年来，国家相继出台了可再生能源法、可再生能源发展“十一五”规划、可 再生能源中长期发展规划指导可再生能源的发展。其中提出了风电发展的具体目标，国家发改委也提出了规划目标的实现方式“建设大基地，接入大电网。”随着国民经济的增长，人民生活水平的提高，华北地区对电力的需求量增大。开发 利用风能资源，对于满足电力需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济可持续健 康发展等具有重要作用。蒙西地区近期（2010年底以前）开发规模为3460MW,中期（2015年底以前）开 发规模为17950MW,远期（2020年底以前）开发规模为38300MW。根据规划，蒙西 地区2010年风电总装机容量将达到3460MW,2015年风电总装机容量将达到 17950MW,2020年风电总装机容量将达38300MW,3030年风电规划总装机容量 50000MWo根据蒙西电网消纳能力分析及华中、华东地区消纳能力分析，蒙西风电基地开发容 量可以在蒙西电网、华中电网和华东电网中消纳，因此，开发规模可按规划规模进行。2.1.2.2 蒙西（1）风能资源及其分布内蒙古自治区西部电网区域总面积为71万knf,风能资源总储量为744160 MW,技术可开发量为94180MW。风能资源极丰富区和丰富区主要分布在阿拉善盟左旗、右 旗北部，巴彦淖尔市乌拉特中旗、后旗，包头市达茂旗，乌兰察布市四子王旗、察右中 旗、察右后旗、商都北部部分地区以及锡林郭勒盟西苏旗西部、镶黄旗西北部。此外，锡林郭勒盟锡林浩特市南部、阿巴嘎旗东部、西乌旗东部、东乌旗东南部有少量分布。（2）风电发展规划根据规划初步确定蒙西地区近期（2010年底以前）开发规模为3460MW,中期（2015 11年底以前）开发规模为17950MW,远期（2020年底以前）开发规模为38300MW。2.1.2.3 师H 匕河北电网风电主要为基地部分，没有分散开发风电场，风电基地2020年规划开发 规模16430MW,2030年规划开发规模为18430MW。2.1.2.4 山西山西电网风能资源丰富地区主要分布在北部的大同地区，根据初步的风电规划，2015年规划总装机容量10000MW,2020年规划总装机容量为16000MW。根据山西省初步消纳分析，所有风电开发容量在本省消纳，2020年可消纳 10000MW,2030年可消纳16000MW,因此，建议山西江省风电开发规模可按规划规模 进行。2.1.2.5 山东山东电网风电主要为沿海基地部分，没有其它分散开发风电场，风电基地2020年 开发规模15000MW,2030年开发规模2750MW。2.1.3 华东电网2.1.3.1 华东电网（1）风能资源及其分布华东电网包括江苏、安徽、浙江、福建及上海，区域内可开发的风能资源主要集中 在近海海域、近海岛屿及靠近海岸线区域陆地。其中安徽省地处内陆腹地，风能资源一 般且分布不均，不具备建设大规模风电场的条件；江苏、浙江、福建及上海沿海地区及 近海海域风能资源较丰富。（2）风电发展现状截至2009年底，华东电网（含江苏、浙江、福建、上海）累计建成装机容量为 1874.60MW,占全国风电总容量的8.27%。12表 2.1.3-1 单位：MW华东地区2009年风电装机容量统计表省（市）2008年底累计 建设容量2009年新增容量2009年底累计 建设容量江苏648.25441.051089.30浙江194.6330.97225.60福建283.75173.55457.30上海39.4063.00102.40华东电网合计1166.03708.571874.60（3）风电发展规划华东地区陆上风能资源相对较少，而近海风能资源丰富，沿海地区经济较发达，电 力需求量大。开发利用海上风能资源，对于满足电力需求、改善能源结构、减少环境污 染、应对全球气候变化、促进经济可持续健康发展具有重要作用。根据当前风电的发展 形势，为促进风电的发展，江苏省、浙江省、福建省、上海市陆续组织编制了各省（市）海上风电场工程规划；安徽省具有开发价值的地域较小，可因地制宜发展中小型风电场;华东地区海上风能资源开发进入快速发展阶段。综合考虑华东地区各省风能资源开发规划、建设条件、经济效益、风险控制等因素,本次研究采用的华东地区各省（市）各水平年风电建设规模规划如下：2015年建成风电规模分别为江苏省5800MW、浙江省2250MW、福建省1300MW、安徽省150MW、上海市500MW,合计10000MW；2020年建成风电规模分别为江苏省10000MW、浙江省4000MW、福建省1800MW、安徽省240MW、上海市1550MW,合计17590MW；2030年建成风电规模分别为江苏省21000MW、浙江省5000MW、福建省3300MW、安徽省800MW、上海市2500MW,合计32600MW。华东地区规划风电开发时序见表2.1.3-2。到2015年，华东地区建成风电合计 10000MW；到2020年，华东地区建成风电合计17590MW；到2030年，华东地区建成 风电合计32600MWo13华东地区规划风电开发时序表表 2.1.3-2 单位：MW省份2015 年2020 年2030 年江苏58001000021000浙江225040005000福建130018003300上海50015502500安徽150240800合计1000017590326002.1.3.2 上海（1）风能资源及其分布上海市长江口及近海海域面积约1.2万kn?,根据计算，10m高度风能资源储量约 为31500MW,75m高度风能资源储量约为55500MW,90m高度风能资源储量约为 59230MWo风能资源可开发量按年平均风功率密度在150W/H?及以上区域风能资源储 量（只考虑风机轮毂高度所在范围），并考虑修正系数0.785,75m高度约为43600MW,90m高度约为46520MWo采用气象站资料，结合数值模拟技术，分析上海地区风能资源，从宏观上分析：上 海地区风能资源以海上最大，西北部中部沿岸次之，由岸线向内陆逐渐减小，由北沿岸 线逐渐减小。由于海面平滑，无其他障碍物影响、摩擦力小，海面风速及风功率密度大 于沿岸和内陆；气流进入陆地后，受地貌粗糙度的影响，随着深入陆地的距离增加，风 速及风功率密度逐渐减小。根据奉贤、南汇海上测风塔数据，计算附近海域多年平均风速等值线（图2.1.3-1 图2.1.3-3）。从图可以看出，在10m高度层近海海域多年平均风速绝大部分海面在6m/s 以上，奉贤、金山沿岸近海区域和风速略小，在56m/s之间，6m/s的风速等值线基本 上与海岸线平行；在75m高度处大陆和岛屿沿海福建海域多年平均风速在78m/s,南 汇芦潮港以东距离岸线稍远海面风速超过了 8m/s；在90m高度处，除金山、奉贤、崇 明岛中西部和长兴岛的岸线海域年平均风速在78m/s外，其余海域均超过了 8m/so图2.L3-4图2.L3-6为多年平均风功率密度分布图，在10m高度海岸线附近风功 14率密度变化剧烈，在金山、奉贤、长兴岛西部和崇明岛北沿的海岸线带年平均风功率密 度为150W/n?左右，到海面上增加到200 W/n?,长江口水域的风功率密度在150200 W/n?之间，崇明岛东滩、横沙岛东部和南汇东南沿海海面已达250 W/n?,小洋山岛东 部距离岸线较远海域处风功率密度超过了 300 W/m2；在75m高度处岸线附近地区仍然是风功率密度梯度较大的地区，但没有10m高度处明显，除崇明岛中部和长兴岛西部的 附近海域年平均风功率密度在300350 W/nE南汇、奉贤、金山和长兴岛东部、横沙 岛、崇明岛东部的附近海域在350450 W/nf之间，南汇芦潮港东部的海域年平均风功 率密度可达450500 W/nA在90m高度处在金山、奉贤、崇明岛、长兴岛和横沙岛附 近海域风功率密度在400-500 W/n?之间，南汇芦潮港东部的海域年平均风功率密度可 达 500550W/m2。图2.1.3/上海市海域10m高度年平均风速分布图（m/s）10987654321O15图2.1.3.2上海市海域75m高度年平均风速分布图（m/s）图2.L3-3上海市海域90m高度年平均风速分布图（m/s）161700650600550500450400350牛300250-2001501OO-50-Io图2.1.3-5上海市海域75m高度年平均风功率分布图（W/m?）17图2.1.36 上海市海域90m高度年平均风功率分布图（W/n?）（2）风电发展现状截至2009年底,上海市风电装机累计容量为102.4MW,占全国风电总容量的0.45%。目前东海大桥海上风电场一期工程（100MW）已运行投产，标志着上海市海上风能资 源开发利用已步入迅速发展阶段。（3）风电发展规划上海市陆域面积有限，且综合利用程度较高，可用于建设风电场的面积较小，总容 量不大。上海市大规模风电场主要分布在海上。上海市发改委对上海市的风能资源开发利用十分重视，为实现国家发改委和上海市 制定的风电发展目标，促进中国海上风电场的发展，上海市发改委于2006年1月委托 上海勘测设计研究院开展上海市大型海上风电场前期工作，确定东海大桥、南汇、奉贤 场址优先开发。为摸清上海海上风能资源和海上风电开发潜力，按照“国家能源局关于印发海上风 电场工程规划工作大纲的”（国能新能2009 130号）的部署和要求，由上海市发改委 牵头，在已有的上海近海风电场选址规划的基础上，组织开展新一轮上海市海上风电场 18工程规划，于2009年5月委托上海勘测设计研究院开展上海市海上风电场前期规划工 作，为今后加快上海市海上风电的有序发展打好基础。根据上海勘测设计研究院2009年11月编制完成上海市海上风电场工程规划选址 报告，经综合考虑，共选择出东海大桥、奉贤、南汇、崇明、长江北支、横沙岛、金 山、远海共8个区域海上风电场场址，规划装机容量总计为5950MW。考虑海上风电场建设投资的均衡性，及电网对风电场接入的承受能力，结合规划风 电场开发顺序，上海市海上风电场分期建设、滚动开发。本次研究采用的上海风电总体 开发目标如下：2015年，建成风电场装机规模500MW；2020年，建成风电场装机规模1550MW；2030年，建成风电场装机规模2500MW。2.1.3.3 江苏（1）风能资源及其分布江苏省风能资源较为丰富。根据江苏省气候中心江苏省风能资源评估报告的估 算结果，江苏省风能资源总储量达到34690MW（10m高度）。对应全省的风速分布，按国家统一的划分标准，全省沿海岛屿及部分沿海岸地区是风能资源丰富、较丰富区，长江口、太湖附近区域、平行海岸线的沿海地区是风能可利用区，大部内陆地区为风能 的贫乏区。江苏省风能资源分布有明显的季节性差异，冬、春大，夏、秋小。风速的季节变化 直接造成了风能资源的季节性差异。全省春季常受冷空气和寒潮影响，常出现大风、降 温天气；晚春季节大气环流向夏季过渡，江淮气旋增多，大风日数较多，造成全省春季 风速较大，风能资源最为丰富。夏季全省受稳定少变的西太平洋副热带高压控制，天气 炎热，虽偶有热带气旋影响，但总体平均风速较小。秋季天气稳定，秋高气爽，风速较 小，风能资源相对较少。冬季，全省受欧亚大陆干冷气团控制，常受冷空气和寒潮影响,天气寒冷，频繁的冷空气或寒潮常常造成大风、降温天气，风速较大，风能也较为丰富。江苏省风能资源自内陆向沿海递增，沿海风速等值线基本平行于海岸线分布一。根据 江苏省气候中心江苏省风能资源评估报告，江苏省年平均风速在2.15.3m/s之间，若不计海岛站，则在2.14.6m/s之间。分布特点是沿海较内陆大，沿海、长江口以及 太湖以东地区的年平均风速在3.0m/s以上。江苏省年平均风速分布图见图2.1.3-7。19图2.L3-7江苏省年平均风速分布图（m/s）江苏沿海风功率密度等值线基本平行海岸线分布。根据江苏省风能资源评估报 告，大部分地区气象站年平均风功率密度在25100 W/n?之间，沿海及太湖地区风 功率密度较大，其中沿海岸地区可达100 W/n?以上，部分地区可达150 W/n?。内陆地 区年平均风功率密度较小，西北部和西南部部分地区不足25W/m2o江苏省年平均风功 率密度分布图见图2.1.3-8。20图2.L3-8江苏省年平均风功率密度分布图（W/n?）江苏省气象台站分布有限，沿岸及近海地区气象台站相对较少。而沿海地区地表粗 糙度增大，风速从海岸向内陆递减，沿海岸的狭长地带是一个风速变化最为剧烈的地带。但是，由于缺乏气象台站资料，其风能资源有待实测资料验证。根据风能资源综合分析和评估的需要，作为全国风能资源监测专业网的组成部分，中国气象局已在江苏沿海布设14座70m100m高的测风塔，开展风能资源观测。但目 前这些测风塔观测时间较短，不足以进行风能资源评估，因此，本次规划引用气象模式 模拟结果对近海风能资源进行分析。中国气象