風(fēng)電并網(wǎng)

　　昨天，金風(fēng)科技與英飛凌簽署變流器模塊技術(shù)引進(jìn)協(xié)議，金風(fēng)科技獲權(quán)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器所需的英飛凌模塊。[1]

　　而該協(xié)議的簽署的背景是，國(guó)內(nèi)日益明顯的“風(fēng)機(jī)向電網(wǎng)友好型發(fā)展”的趨勢(shì)。據(jù)悉，英飛凌的模塊能夠幫助金風(fēng)的風(fēng)機(jī)適應(yīng)不同條件下的電網(wǎng)。[1]

　　隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組向大型化和電網(wǎng)友好型發(fā)展，全功率變流器已經(jīng)成為影響金風(fēng)直驅(qū)永磁機(jī)組低電壓穿越和成本效益的核心系統(tǒng)之一。變流器作為風(fēng)電機(jī)組的核心部件，[1]占整機(jī)制造成本的15%左右，英飛凌的模塊技術(shù)，更是占到變流器制造成本的50%左右。而模塊作為核心部件，其技術(shù)完全為國(guó)外企業(yè)所掌握。

　　進(jìn)口國(guó)外模塊面臨著成本和即時(shí)供貨等制約，金風(fēng)科技在近年裝機(jī)容量連年翻番的背景下，出手引進(jìn)英飛凌的模塊，以求在享有批量自產(chǎn)所帶來(lái)的顯著成本效益的同時(shí)，提升核心部件自給能力。為此花費(fèi)幾何不得而知。[2]

　　業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，類似金風(fēng)科技的此番技術(shù)引進(jìn)，也是受?chē)?guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)向電網(wǎng)友好型轉(zhuǎn)變的形勢(shì)所迫。

　　風(fēng)電并網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)⒂诿髂瓿雠_(tái)

　　輿論熱傳年內(nèi)即將出臺(tái)的風(fēng)電并網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，最快將于明年初出臺(tái)，將要求風(fēng)機(jī)向電網(wǎng)友好型轉(zhuǎn)變。

　　清華大學(xué)電機(jī)工程系教授柴建云對(duì)媒體表示，風(fēng)電并網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的框架基本來(lái)自國(guó)家電網(wǎng)公司去年12月頒布的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)――《風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》。在經(jīng)過(guò)兩次征詢風(fēng)電專家、風(fēng)電設(shè)備制造商和下游企業(yè)的綜合意見(jiàn)后，加入修訂意見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)目前已由中電聯(lián)上報(bào)國(guó)家能源局待批。

　　風(fēng)電并網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容包括風(fēng)機(jī)控制技術(shù)、功率預(yù)測(cè)技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)等。此外，新國(guó)標(biāo)還對(duì)并網(wǎng)風(fēng)機(jī)和風(fēng)電場(chǎng)的技術(shù)指標(biāo)、運(yùn)行性能等方面提出了詳細(xì)的規(guī)定和要求。

　　為配合風(fēng)電并網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，在并網(wǎng)方面，國(guó)家將推出風(fēng)電并網(wǎng)檢測(cè)認(rèn)證制度，滿足風(fēng)電設(shè)備認(rèn)證的檢測(cè)要求，可為風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn)提供場(chǎng)地和測(cè)試設(shè)施。

　　電網(wǎng)設(shè)立“友好型風(fēng)電場(chǎng)”標(biāo)桿

　　除了制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電網(wǎng)也在設(shè)立“友好型風(fēng)電場(chǎng)”的標(biāo)桿。11月4日，大唐新能源赤峰公司東山風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)東北電網(wǎng)公司驗(yàn)收，成為我國(guó)首家“電網(wǎng)友好型”風(fēng)電場(chǎng)。

　　按照電網(wǎng)方面的定義，“電網(wǎng)友好型”風(fēng)電場(chǎng)，是指能夠結(jié)合電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求和潮流分布及時(shí)進(jìn)行狀態(tài)和參數(shù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電可控、在控的風(fēng)電場(chǎng)。

　　與普通風(fēng)電場(chǎng)相比，“電網(wǎng)友好型”風(fēng)電場(chǎng)具有三個(gè)特點(diǎn)：一是風(fēng)機(jī)具有有功無(wú)功調(diào)節(jié)和低電壓穿越能力，確保電網(wǎng)發(fā)生波動(dòng)時(shí)風(fēng)機(jī)不解列；二是風(fēng)場(chǎng)擁有風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，能夠完成風(fēng)電場(chǎng)48小時(shí)內(nèi)的短期功率預(yù)測(cè)和15分鐘至4小時(shí)的超短期功率預(yù)測(cè)；三是集中優(yōu)化配置有功功率和無(wú)功功率控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)控制。

　　為了降低風(fēng)電接入電網(wǎng)后的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，電網(wǎng)也在組織對(duì)風(fēng)機(jī)以及風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行低電壓穿越能力的測(cè)試、改造。目前，西北電網(wǎng)新投的1.5兆瓦風(fēng)機(jī)中已有31.8%通過(guò)中國(guó)電科院的入網(wǎng)檢測(cè)，具備低電壓穿越能力，其余正積極進(jìn)行測(cè)試、改造工作。令風(fēng)機(jī)制造商和風(fēng)電場(chǎng)業(yè)主忐忑不安的是高額的改造費(fèi)用，有預(yù)測(cè)認(rèn)為，對(duì)現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的改造成本或?qū)⑦_(dá)到70億。

　　2風(fēng)電并網(wǎng)發(fā)電的特點(diǎn)

        風(fēng)力發(fā)電有兩種不同的類型，即：獨(dú)立運(yùn)行的。離網(wǎng)型。和接入電力系統(tǒng)運(yùn)行的。并網(wǎng)型。離網(wǎng)型。的風(fēng)力發(fā)電規(guī)模較小，通過(guò)蓄電池等儲(chǔ)能裝置或者與其他能源發(fā)電技術(shù)相結(jié)合（如風(fēng)電/水電互補(bǔ)系統(tǒng)、風(fēng)電——柴油機(jī)組聯(lián)合供電系統(tǒng)）可以解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電問(wèn)題。并網(wǎng)型。的風(fēng)力發(fā)電是規(guī)模較大的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，容量大約為幾兆瓦到幾百兆瓦，由幾十臺(tái)甚至成百上千臺(tái)風(fēng)電機(jī)組構(gòu)成。并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)可以得到大電網(wǎng)的補(bǔ)償和支撐，更加充分的開(kāi)發(fā)可利用的風(fēng)力資源，是國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的主要發(fā)展方向。在日益開(kāi)放的電力市場(chǎng)環(huán)境下，風(fēng)力發(fā)電的成本也將不斷降低，如果考慮到環(huán)境等因素帶來(lái)的間接效益，則風(fēng)電在經(jīng)濟(jì)上也具有很大的吸引力。并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)之所以在全世界范圍獲得快速發(fā)展，除了能源和環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)外，還因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)本身具有下列優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）建設(shè)工期短風(fēng)電機(jī)組及其輔助設(shè)備具有模塊化的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和安裝簡(jiǎn)單，單臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)輸及安裝時(shí)間不超過(guò)三個(gè)月，一個(gè)10MW級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工期不超過(guò)一年，而且安裝一臺(tái)即可投產(chǎn)一臺(tái)。

　　（2）實(shí)際占地面積小，對(duì)土地質(zhì)量要求低風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)設(shè)備建的筑面積僅約占風(fēng)電場(chǎng)的1%，其余場(chǎng)地仍可供農(nóng)、牧、漁使用。

　?。?）運(yùn)行管理自動(dòng)化程度高，可做到無(wú)人值守另一方面，風(fēng)力發(fā)電受到其一次能源——風(fēng)能的限制。

　　3風(fēng)電并網(wǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法

        風(fēng)電并網(wǎng)難是一個(gè)困擾著行業(yè)的難題，怎樣簡(jiǎn)單容易的實(shí)現(xiàn)風(fēng)電并網(wǎng)似乎無(wú)解，但是也是有縫可尋的，風(fēng)電并網(wǎng)難問(wèn)題實(shí)非無(wú)解，以下三點(diǎn)是非常重要的，也是必須注意和掌握的。[3]

　　首先，在風(fēng)電基地的開(kāi)展上切忌貪大求全，要視地域狀況和開(kāi)展需求有步驟、有節(jié)拍地實(shí)行。比方蒙東、蒙西這樣天然劣勢(shì)集中的地域，要在合理規(guī)劃的前提下走可連續(xù)開(kāi)展的開(kāi)發(fā)途徑。而某些地域，比方新疆，在甘肅的風(fēng)電都難消納的現(xiàn)狀下，再繼承鼎力增添風(fēng)電裝機(jī)范圍顯然是不合理的。

　　其次，調(diào)度規(guī)矩和運(yùn)行方法的改變勢(shì)在必行。我國(guó)推行的節(jié)能調(diào)度，并沒(méi)有真正實(shí)行開(kāi)，后果也不好。咱們曉得風(fēng)力資源由于其天然動(dòng)搖性，會(huì)有產(chǎn)出不穩(wěn)固性的特征，這往往使得需求激烈時(shí)提供方軟弱，而提供激烈時(shí)需求方缺乏。因而，如何調(diào)度風(fēng)電資源是優(yōu)先要處理的課題。

　　另一方面，在調(diào)度規(guī)矩上也需靈巧改變。國(guó)外大多數(shù)國(guó)家都規(guī)矩一切的電源是能夠參加調(diào)峰的，水電、燃?xì)獍l(fā)電都100%參加調(diào)峰，煤電能夠50%深度調(diào)峰、核電都有15%～30%的調(diào)峰幅度，但我國(guó)目前條件下，假如不進(jìn)行技巧革新和調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)的革新，核電、煤電和熱電聯(lián)產(chǎn)都很難進(jìn)行深度調(diào)峰。同時(shí)，國(guó)家在核準(zhǔn)名目，制訂標(biāo)桿電價(jià)時(shí)核電、火電每年都有絕對(duì)固定的發(fā)電規(guī)劃（年應(yīng)用小時(shí)數(shù)），這種運(yùn)行方法無(wú)法滿意風(fēng)電不棄風(fēng)的請(qǐng)求。從技巧上進(jìn)步調(diào)峰才能，增添抽水蓄能電站和可調(diào)度的燃?xì)怆娬?，以及進(jìn)步火電的調(diào)峰的靈巧性，建立契合低碳開(kāi)展，契合氣象友愛(ài)，契合節(jié)能調(diào)度的新調(diào)度機(jī)制才能從基礎(chǔ)上處理風(fēng)電并網(wǎng)難題。

　　節(jié)能環(huán)保是目前的主要話題深入到各行各業(yè)，但是怎樣做到既節(jié)能環(huán)保又能有力的提升工作效率呢？那就要注意以上三點(diǎn)了。一是要建立有序、有節(jié)拍、范圍化和散布式開(kāi)展相聯(lián)合的基礎(chǔ)觀點(diǎn)；二是要重點(diǎn)做好電力調(diào)度的體制和機(jī)制革新；三是要處理好長(zhǎng)間隔保送的問(wèn)題。以上三個(gè)方面缺一不可，其中調(diào)度規(guī)矩的改變是關(guān)鍵關(guān)鍵之一。

　　三個(gè)顯著問(wèn)題

　　一是電源建設(shè)無(wú)序、過(guò)快，電網(wǎng)工程核準(zhǔn)環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)，而電網(wǎng)疲于應(yīng)付。這一點(diǎn)，連新能源的投資者都沒(méi)有否認(rèn)過(guò)。

　　二是電網(wǎng)現(xiàn)有的調(diào)峰能力不足。風(fēng)電具有顯著的隨機(jī)性和間歇性，大規(guī)模并網(wǎng)后，需要增加快速調(diào)峰電源(抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜?保障電網(wǎng)安全。全球風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模最大的幾個(gè)國(guó)家中，西班牙的快速調(diào)峰電源比重達(dá)到34%，是風(fēng)電的1.7倍;美國(guó)高達(dá)47%，是風(fēng)電的13倍。我國(guó)“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一，快速調(diào)峰電源比重不足2%，難以適應(yīng)風(fēng)電更大規(guī)模建設(shè)的要求。

　　三是電網(wǎng)跨區(qū)消納能力有待提高。以北歐為例，丹麥、瑞典、挪威、芬蘭四國(guó)之間建立了北歐電力市場(chǎng)，互通有無(wú)。無(wú)風(fēng)時(shí)，丹麥從鄰國(guó)挪威進(jìn)口水電，而風(fēng)電富余時(shí)，丹麥就會(huì)將風(fēng)電賣(mài)給其他國(guó)家，這都有賴于堅(jiān)強(qiáng)跨國(guó)電網(wǎng)支撐。我國(guó)吉林省風(fēng)電機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)已經(jīng)由2008年2163小時(shí)降至2012年1420小時(shí)，一個(gè)主要原因就是風(fēng)電消納外送的特高壓通道遲遲沒(méi)有打通。

　　建議

　　第一，應(yīng)把建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)作為新能源發(fā)展的重要保障。這不僅有利于促進(jìn)大型可再生能源發(fā)電基地開(kāi)發(fā)消納，也有利于促進(jìn)分布式電源的發(fā)展。

　　第二，應(yīng)該健全相關(guān)法律，完善政策支持體系。

　　第三，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等清潔能源具有顯著的間歇性和隨機(jī)性，應(yīng)注重其對(duì)電網(wǎng)安全的沖擊，加強(qiáng)并網(wǎng)管理。[4]