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2020年9月舉行的聯合國大會上，我國承諾二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。新能源發電將迎來新一輪的高速發展機遇。

新能源(yuan)發電普(pu)遍具有波(bo)動性(xing)強、調(diao)控能力(li)(li)差、暫態弱支撐等特點(dian)，對電網(wang)安全穩定運(yun)行帶來較(jiao)大(da)挑戰，解(jie)(jie)決“電網(wang)友好性(xing)”相關問題，是(shi)新能源(yuan)大(da)規(gui)模發展和應用的(de)重要一(yi)環(huan)，也是(shi)助力(li)(li)“碳中(zhong)和”目標早日實現所必須解(jie)(jie)決的(de)問題。

新能源“電網適應能力不足”已經暴露

高(gao)比(bi)例(li)的(de)新能(neng)源(yuan)，改變了傳統電(dian)力系統以火力同步發(fa)電(dian)機為主的(de)運行方式。在(zai)(zai)新能(neng)源(yuan)占比(bi)較低的(de)時(shi)候，其并(bing)(bing)網性(xing)能(neng)對(dui)電(dian)網影響有(you)限，但(dan)是在(zai)(zai)高(gao)比(bi)例(li)新能(neng)源(yuan)滲透率的(de)情況下，其并(bing)(bing)網性(xing)能(neng)將直接(jie)影響到電(dian)網的(de)安全運行。現在(zai)(zai)，隨著新能(neng)源(yuan)比(bi)例(li)越來(lai)越高(gao)，電(dian)網友好性(xing)相關問題已經到了迫在(zai)(zai)眉(mei)睫必(bi)須解決的(de)時(shi)刻了。

2019年8月(yue)9日，英(ying)國發生(sheng)大(da)規模停電事故，最終造成英(ying)格蘭(lan)與(yu)威爾士大(da)部分(fen)地(di)區停電，約(yue)有100萬人受(shou)到(dao)停電影(ying)(ying)響。2016年9月(yue)28日，新(xin)能(neng)源滲透率高達50%的南(nan)澳大(da)利(li)(li)亞州(zhou)，受(shou)臺風(feng)和暴雨(yu)等極端天(tian)氣影(ying)(ying)響，引起電壓跌落導致大(da)量(liang)風(feng)機脫(tuo)網，致使(shi)南(nan)澳大(da)利(li)(li)亞州(zhou)大(da)停電50小時。

上述(shu)兩個案例(li)的發(fa)生，都(dou)和高(gao)比例(li)的新能(neng)源占比有(you)關(guan)，中(zhong)(zhong)國(guo)電(dian)網(wang)中(zhong)(zhong)局部的新能(neng)源電(dian)站脫網(wang)問(wen)(wen)題(ti)(ti)也(ye)時有(you)發(fa)生，過電(dian)壓問(wen)(wen)題(ti)(ti)、諧(xie)振問(wen)(wen)題(ti)(ti)、電(dian)壓穩定問(wen)(wen)題(ti)(ti)、次(ci)同(tong)步振蕩等這(zhe)一系(xi)列問(wen)(wen)題(ti)(ti)背后，都(dou)和我國(guo)新能(neng)源比例(li)快速攀升直接相關(guan)。這(zhe)些問(wen)(wen)題(ti)(ti)充分暴露了新能(neng)源發(fa)電(dian)的電(dian)網(wang)適應能(neng)力(li)不足(zu)。

逆變器廠家“比拼”電網友好能力

針對(dui)快速發展(zhan)的新能源，各國電力(li)監管(guan)機構不斷加強監管(guan)要求。作者走(zou)訪了(le)解到，中國、美(mei)國、歐洲、拉美(mei)等主(zhu)要市場過去幾(ji)年均密集出(chu)臺了(le)新能源監管(guan)政策(ce)，部分技術(shu)指(zhi)標甚至對(dui)頭(tou)部制造商都(dou)造成挑戰(zhan)。

在2020年(nian)初(chu)，逆變器(qi)廠家也逐步(bu)意識(shi)到電(dian)(dian)網友好(hao)性可能成為(wei)其產(chan)品的(de)主要(yao)賣(mai)點之一，通過(guo)多(duo)種渠道宣傳(chuan)電(dian)(dian)網友好(hao)特(te)性，例如(ru)以(yi)低(di)短(duan)路容量比(bi)為(wei)指標的(de)弱(ruo)電(dian)(dian)網適(shi)應能力（短(duan)路容量比(bi)是衡(heng)量電(dian)(dian)網強弱(ruo)的(de)一個(ge)指標，短(duan)路容量比(bi)越低(di)，電(dian)(dian)網越容易受到新能源的(de)影響），并且成為(wei)設備價(jia)格(ge)、效率之外的(de)又一個(ge)比(bi)拼項目。

“短路比”（國際上對應概念為Short Circuit Ratio，SCR）用于(yu)表(biao)征新能源電(dian)站并網點的電(dian)網強(qiang)弱。

在(zai)較低(di)的(de)(de)SCR情況下(xia)，逆(ni)變器(qi)注入的(de)(de)任何(he)擾動(dong)都(dou)將(jiang)被(bei)弱(ruo)(ruo)電網放大(da)。因(yin)此電站在(zai)弱(ruo)(ruo)電網情況下(xia)保持(chi)穩態運行(xing)、完成(cheng)暫態故障穿越、維持(chi)電能質(zhi)量變得(de)更加困難；但是如(ru)任何(he)一方面性能不達標，都(dou)有可能導致電站發生(sheng)脫網、震蕩、諧波大(da)幅提高、甚至設(she)備損壞等問題或事(shi)故。

▲澳洲多個集中(zhong)式方案光伏電站，不滿足電網(wang)新(xin)要求，導致電站無(wu)法并網(wang)，造成客戶經(jing)濟損失

目(mu)前行業內已經(jing)有(you)(you)很(hen)多企(qi)業宣稱可支持低SCR，但是否真正(zheng)有(you)(you)此(ci)技術(shu)實力并(bing)確保并(bing)網(wang)安全，亟需行業有(you)(you)關部門(men)、機構(gou)認(ren)真考證和檢驗。否則，國外(wai)大規模(mo)停電事故，很(hen)有(you)(you)可能在(zai)國內上(shang)演。

盡管(guan)行業內對電網友(you)好(hao)的(de)(de)重要性有共識(shi)，實際落地(di)效果與預(yu)期(qi)總有偏差。在新能源滲透(tou)率急速(su)提高的(de)(de)背景下，實事求是的(de)(de)改進逆(ni)變器并網控制性能，使(shi)之與弱電網特征相適應，甚至更好(hao)的(de)(de)支撐電網，成為行業迫切(qie)需要重視(shi)的(de)(de)問題。

并網要真實力，真實例

時間進入2021年，光伏各廠家已經整裝(zhuang)待發(fa)為新一輪市(shi)場拓展備好糧草，陸續宣布(bu)新產(chan)品、新技(ji)術、新特性。可(ke)以發(fa)現(xian)，電(dian)網并網技(ji)術依然是廠家宣傳中(zhong)的重點，部分(fen)頭部廠家在2020年基(ji)礎上(shang)更進一步，例如提出短路(lu)容量(liang)比(bi)1.2適應能力(li)（即適應含有極高比(bi)例新能源(yuan)的電(dian)網），為新能源(yuan)的健康發(fa)展鋪(pu)平道路(lu)。

欣喜之余，行(xing)業(ye)仍(reng)需冷靜思考與仔細(xi)甄別。技術規格不(bu)應(ying)是為(wei)了片(pian)面(mian)迎(ying)合市場的(de)紙面(mian)數字，而(er)更應(ying)該是經(jing)過實(shi)(shi)驗(yan)室和現(xian)場充分驗(yan)證的(de)結論，不(bu)是紙上談兵。要防止片(pian)面(mian)的(de)追求(qiu)和呈現(xian)單(dan)方面(mian)的(de)指標，而(er)脫離了實(shi)(shi)際(ji)運行(xing)環境(jing)。因為(wei)在實(shi)(shi)際(ji)環境(jing)中，電(dian)(dian)網(wang)強度(du)實(shi)(shi)時(shi)波(bo)動，電(dian)(dian)網(wang)結構、特(te)征多種多樣，負載(zai)類型多變(bian)，新能(neng)源(yuan)電(dian)(dian)站(zhan)如何完(wan)整地(di)應(ying)對各類運行(xing)工況的(de)挑戰，依然(ran)是當今需要不(bu)斷探究的(de)問題。

為了真正實(shi)現光伏(fu)新(xin)能(neng)源成為中(zhong)國電(dian)(dian)(dian)力的(de)主(zhu)力能(neng)源，還需(xu)(xu)要行業(ye)(ye)相關(guan)主(zhu)管(guan)部(bu)門(men)、發(fa)電(dian)(dian)(dian)企業(ye)(ye)、設(she)(she)備(bei)廠家、行業(ye)(ye)監管(guan)者的(de)齊心協作。這些年，雖(sui)然行業(ye)(ye)整體技(ji)術(shu)水平有(you)(you)(you)了大(da)幅(fu)提升(sheng)，但(dan)一些亂象問(wen)題依然存在(zai)。宣(xuan)稱同樣規格的(de)逆變(bian)器(qi)(qi)，例如都(dou)宣(xuan)稱可(ke)支持SCR1.5，但(dan)是實(shi)際應用差別很大(da)。比如在(zai)實(shi)驗室測試中(zhong)，有(you)(you)(you)些逆變(bian)器(qi)(qi)廠家在(zai)弱(ruo)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)SCR1.5工況下可(ke)以保持良好運(yun)行，有(you)(you)(you)的(de)則早早關(guan)機脫網(wang)(wang)；當(dang)設(she)(she)備(bei)在(zai)現場(chang)投運(yun)后，有(you)(you)(you)的(de)可(ke)以在(zai)弱(ruo)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)環境下穩定(ding)運(yun)行，有(you)(you)(you)的(de)則告警不斷、頻繁脫網(wang)(wang)，甚(shen)至燒(shao)毀被迫停(ting)電(dian)(dian)(dian)整改(gai)。如東北某(mou)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)真實(shi)案例，該電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)劃(hua)分2個(ge)區塊分別用了兩個(ge)廠家的(de)逆變(bian)器(qi)(qi)設(she)(she)備(bei)，2020年某(mou)一天(tian)現場(chang)由于天(tian)氣原因發(fa)生低(di)(di)電(dian)(dian)(dian)壓問(wen)題，這時候需(xu)(xu)要真正考驗設(she)(she)備(bei)的(de)低(di)(di)電(dian)(dian)(dian)壓穿越(yue)能(neng)力了，結果(guo)其中(zhong)一個(ge)廠家逆變(bian)器(qi)(qi)順利完(wan)成了低(di)(di)電(dian)(dian)(dian)壓穿越(yue)，該區塊正常運(yun)行，而另外一個(ge)廠家逆變(bian)器(qi)(qi)卻出現大(da)面積跳閘，導致停(ting)電(dian)(dian)(dian)2周(zhou)，設(she)(she)備(bei)也出現了大(da)量(liang)損壞。可(ke)見，并網(wang)(wang)需(xu)(xu)要真實(shi)力。

我們了解到，就在(zai)2020年，某大型發電(dian)企(qi)業委托第三(san)方(fang)權威實(shi)驗(yan)室，盲測了當前市場的(de)幾個主(zhu)力產品(pin)的(de)并網友好性相關指標(biao)，結(jie)果讓人大跌眼鏡，其中只有一款產品(pin)滿足其宣(xuan)稱指標(biao)，其余都和宣(xuan)傳的(de)偏(pian)離(li)甚大，如下(xia)表以低穿、諧波、弱電(dian)網支撐等(deng)指標(biao)為例：

▲實驗室實際測試(shi)數據

可見，當(dang)前行(xing)業(ye)內具備高技(ji)術水平的(de)廠家(jia)是真(zhen)正存在的(de)，但(dan)也(ye)(ye)有渾(hun)水摸魚者(zhe)在攪亂行(xing)業(ye)。長此以往，會(hui)讓(rang)行(xing)業(ye)烏煙瘴氣，也(ye)(ye)會(hui)降低外界對(dui)行(xing)業(ye)發(fa)展前景的(de)信心！很多時候規范行(xing)業(ye)的(de)發(fa)展，光靠企(qi)業(ye)自(zi)覺是不夠的(de)，建議產業(ye)鏈相關部門要(yao)加(jia)強監管(guan)、監督測(ce)試(shi)，權威認證機(ji)構(gou)也(ye)(ye)要(yao)加(jia)強盲測(ce)、盲查力度，大型發(fa)電企(qi)業(ye)也(ye)(ye)應(ying)(ying)建立自(zi)己的(de)測(ce)試(shi)機(ji)構(gou)或者(zhe)委托權威機(ji)構(gou)，主(zhu)動對(dui)逆變器電網適應(ying)(ying)能力的(de)真(zhen)實(shi)水平進行(xing)檢測(ce)。

規(gui)范行(xing)業行(xing)為，促進行(xing)業發展(zhan)，道阻(zu)且長，行(xing)則將(jiang)至(zhi)。響應“3060”的號(hao)召，“十四(si)五”新能源(yuan)比例必將(jiang)大(da)幅提升(sheng)，電網友好問題，已迫在(zai)眉睫；我(wo)們呼吁更多的優秀(xiu)廠家，整個產業鏈共同努力(li)(li)，共同創新，才能真正實現光伏的主力(li)(li)能源(yuan)理想。