當(dang)前,率先具備“平價”條(tiao)件的(de)“三北”大基(ji)地(di)重新成為風電開發(fa)的(de)熱土,伴隨(sui)大基(ji)地(di)項(xiang)目開發(fa),新能(neng)源將在局(ju)部大規(gui)模并(bing)網,當(dang)年的(de)大規(gui)模脫網事故會(hui)否重演?
伴隨風電(dian)“平價”時代臨近(jin),率先具備“平價”條(tiao)件(jian)的(de)“三北”大(da)基地(di)重新成為(wei)開發的(de)熱土(tu)。截至目前,國家(jia)能源局(ju)批復多個位(wei)于青海(hai)、內(nei)蒙古、甘(gan)肅等地(di)的(de)大(da)基地(di)項目。由(you)此,風電(dian)大(da)規(gui)模并網問(wen)題再(zai)次成為(wei)業內(nei)關注(zhu)的(de)焦點。
局部大規模風電并網再次帶來挑戰
國家電網(wang)調度控制中心教授級高級工程師(shi)裴哲義在日(ri)前舉行的“大(da)基(ji)地時代——決戰風電并(bing)網(wang)”線上會(hui)議(yi)中指出,伴隨風電大(da)基(ji)地項(xiang)目開發,新(xin)能源將在局部大(da)規(gui)模并(bing)網(wang),這(zhe)將對電網(wang)穩定性帶(dai)來(lai)一定挑戰。
“問(wen)(wen)題主要體現在三個方面:一(yi)是(shi)電網(wang)(wang)系(xi)統的(de)抗(kang)擾動能(neng)力可能(neng)下(xia)(xia)降(jiang),系(xi)統慣量的(de)丟(diu)失會引發電網(wang)(wang)穩定性下(xia)(xia)降(jiang),這也(ye)是(shi)全球電力系(xi)統面臨的(de)可再生能(neng)源并網(wang)(wang)所帶(dai)來的(de)普遍性問(wen)(wen)題。二是(shi)電網(wang)(wang)調節能(neng)力下(xia)(xia)降(jiang),風(feng)電及光伏作為波(bo)(bo)動性能(neng)源,隨著在電網(wang)(wang)中(zhong)占比增加(jia),電網(wang)(wang)波(bo)(bo)動性也(ye)會相應增加(jia)。三是(shi)當前風(feng)電和光伏的(de)技術(shu)指(zhi)標相對偏低,與常規火電的(de)技術(shu)指(zhi)標存在差距。”裴哲義說。
記(ji)者了(le)解(jie)到(dao),截至目(mu)前,獲得(de)國(guo)家能源(yuan)局批準(zhun)的(de)風(feng)(feng)(feng)電大基(ji)地項(xiang)目(mu)包括(kuo)上海(hai)(hai)廟可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)能源(yuan)基(ji)地、青海(hai)(hai)海(hai)(hai)南州(zhou)可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)能源(yuan)基(ji)地、烏蘭察布風(feng)(feng)(feng)電基(ji)地、華能北方(fang)上都百萬千(qian)瓦(wa)級風(feng)(feng)(feng)電基(ji)地項(xiang)目(mu)等。由于我國(guo)風(feng)(feng)(feng)電等可(ke)再(zai)(zai)生(sheng)能源(yuan)資(zi)源(yuan)集(ji)中(zhong)在(zai)西部地區,能源(yuan)消費主(zhu)力則集(ji)中(zhong)在(zai)中(zhong)東部,長距離輸(shu)電成(cheng)為(wei)了(le)解(jie)決資(zi)源(yuan)分布不平衡(heng)的(de)主(zhu)要(yao)手段,尤其是(shi)特高(gao)壓(ya)直流輸(shu)電成(cheng)為(wei)了(le)風(feng)(feng)(feng)電大基(ji)地項(xiang)目(mu)外送的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)式之一。
在過(guo)(guo)去(qu)15年里,隨著全(quan)球風電(dian)及光伏(fu)裝機量(liang)大幅(fu)增加,電(dian)源波動引發(fa)的大規模(mo)(mo)(mo)脫網事件也時有(you)發(fa)生。英國最近(jin)一(yi)次停(ting)電(dian)事件受(shou)(shou)到世界矚目(mu),2019年8月,英國英格蘭與(yu)威爾(er)士大部分地區出(chu)現停(ting)電(dian),有(you)推測認(ren)為是(shi)霍恩海上風電(dian)場風機因耐受(shou)(shou)低(di)頻能力(li)不足而導致大量(liang)風機脫網。在我國風電(dian)規模(mo)(mo)(mo)化發(fa)展初期,甘肅酒泉(quan)等(deng)風電(dian)項目(mu)也曾出(chu)現大規模(mo)(mo)(mo)風機脫網事故。不過(guo)(guo),后(hou)來伴隨“低(di)穿”改造等(deng)一(yi)系(xi)列技(ji)術(shu)優化,大規模(mo)(mo)(mo)脫網風險得(de)以(yi)避免。
針對項目特點的前期基礎研究尤為重要
在(zai)可再生能源發(fa)電占(zhan)比(bi)越(yue)來(lai)越(yue)高之(zhi)時,行業應如何(he)應對潛在(zai)風(feng)險?
中國(guo)(guo)電(dian)(dian)科院電(dian)(dian)力系統所(suo)發電(dian)(dian)控制與電(dian)(dian)網工程實驗室(shi)主(zhu)任(ren)李文鋒指出,國(guo)(guo)內(nei)并無先例可循,因此,針對項(xiang)目特(te)點進行的前期基礎性研究尤為重要。“凡事(shi)預(yu)則立,不預(yu)則廢。目前,國(guo)(guo)內(nei)涉及特(te)高壓(ya)直(zhi)流線路外送或海上風電(dian)(dian)等項(xiang)目相(xiang)關經驗仍然較(jiao)少,在(zai)沒(mei)有(you)配備常(chang)規(gui)電(dian)(dian)源的情況(kuang)下,項(xiang)目方應更(geng)加注意規(gui)避可能出現(xian)的風險。”
同時,清華(hua)大(da)學電(dian)(dian)機系(xi)教授、博導謝小(xiao)榮也表示,近年(nian)來(lai),國內電(dian)(dian)力系(xi)統發展迅速(su),很多方(fang)面走在(zai)了發達國家前面,因(yin)此,可借鑒(jian)的國外經驗越來(lai)越少(shao)。要確保電(dian)(dian)網的穩(wen)定安全(quan)運行,更需立足于自我探索。
多位業內專(zhuan)家表(biao)示,在運用(yong)特高壓直流等(deng)新(xin)(xin)技(ji)術(shu)的(de)同時,新(xin)(xin)能(neng)源自身接(jie)入電網(wang)標(biao)準也應(ying)(ying)(ying)有(you)所改(gai)變,以便更好(hao)地(di)適(shi)應(ying)(ying)(ying)電網(wang)系(xi)(xi)統(tong)。裴(pei)哲(zhe)義透(tou)露,2020年新(xin)(xin)版(ban)《風電場(chang)接(jie)入電力系(xi)(xi)統(tong)技(ji)術(shu)規定(ding)》(征求意(yi)見(jian)稿)預計將對新(xin)(xin)能(neng)源頻率適(shi)應(ying)(ying)(ying)性(xing)范圍以及(ji)故障穿越(yue)電壓等(deng)參數提出(chu)新(xin)(xin)的(de)要求,同時相關部門也將對風電并網(wang)可能(neng)產生的(de)次同步振蕩問題(ti)進行專(zhuan)題(ti)研究。
業內各方應積極協作共同降低風險
業(ye)(ye)內專家提醒稱(cheng),標準(zhun)的制定對(dui)于促(cu)進行(xing)業(ye)(ye)健康發展有重要(yao)作(zuo)用,在(zai)行(xing)業(ye)(ye)標準(zhun)出臺可(ke)能滯后的情況下,更需要(yao)風電(dian)行(xing)業(ye)(ye)各方做好項目(mu)的風險(xian)控制工作(zuo)。
華能(neng)集團新(xin)能(neng)源事業部(bu)技(ji)術(shu)管理處處長李國慶認為,在(zai)平價上(shang)網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)新(xin)形勢以及新(xin)的(de)(de)技(ji)術(shu)要(yao)(yao)求(qiu)下,業主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)方需(xu)要(yao)(yao)與電網(wang)(wang)(wang)方面、主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)廠商和(he)設備供應商一起適應新(xin)的(de)(de)技(ji)術(shu)要(yao)(yao)求(qiu)。“目前主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)成本仍占風電開發成本的(de)(de)較大部(bu)分,因(yin)此,在(zai)設計、制造、運輸、施(shi)工(gong)等環節,開發商應與主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)廠商一同努力,保證主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)既符合并(bing)網(wang)(wang)(wang)導則的(de)(de)技(ji)術(shu)性要(yao)(yao)求(qiu),又符合平價上(shang)網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)經濟性要(yao)(yao)求(qiu)。在(zai)未來的(de)(de)招(zhao)標(biao)文件中,開發商將(jiang)按照最新(xin)技(ji)術(shu)導則進(jin)(jin)行(xing)招(zhao)標(biao),主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)廠商要(yao)(yao)快速(su)推進(jin)(jin)符合并(bing)網(wang)(wang)(wang)導則的(de)(de)認證試(shi)驗工(gong)作(zuo),才能(neng)進(jin)(jin)入招(zhao)標(biao)范圍(wei)。”
金(jin)風科技(ji)電網技(ji)術總工程(cheng)師喬(qiao)元則(ze)認為,要適應(ying)新的市場要求及環境,作為主(zhu)機(ji)制造商,在風機(ji)設計方面(mian)必(bi)須著(zhu)眼未來,留有余(yu)量(liang)和(he)一定的升級空間。
“平價上網時代越(yue)來(lai)(lai)越(yue)重(zhong)(zhong)視成本。為(wei)了維(wei)持(chi)20年全生命周(zhou)期的(de)安全穩定(ding)運行,風機設計不能(neng)只滿(man)足眼(yan)下標準(zhun),還應預留一定(ding)空間來(lai)(lai)應對未來(lai)(lai)可(ke)能(neng)的(de)升級需求。在風電大(da)基地(di)項目(mu)中(zhong),新能(neng)源電源局部(bu)占比較(jiao)高,風電如果(guo)能(neng)夠參與(yu)系(xi)統調頻(pin)將(jiang)對系(xi)統的(de)安全穩定(ding)具有重(zhong)(zhong)要意義(yi)。”喬元說(shuo)。