能源局二次“整风” 风机脱网真相“罪魁”是低电压穿越能力缺陷

5月5日，国家电监会针对风机脱网事故进行再次通报。5月9日，国家能源局亦二次下发通知，要求整肃风电。

在通报和整肃要求背后，是社会各界对风电产业健康发展的热切期盼。近期几次风机脱网事故技术原因均已查明，低电压穿越能力缺陷明显。但在提升低电压穿越能力之外，尽快出台国家级行业标准、规范管理流程、理顺合作协调机制，更被认为是解决风机脱网问题、促进风电产业健康发展的关键。

探因

被行业内视为并网标杆的酒泉风电基地，缘何在不到两个月内被电监会通报两次?风机集体脱网的背后又有什么样的安全隐患?

“2·24”甘肃酒泉风电机组大规模脱网事故还未平息，4月17日又发生两起风机大规模脱网事故。在不到两个月内，电监会通报了三起风机大规模脱网事故，这在我国风电运营史上尚属首次。

截至今年4月底，甘肃酒泉风电基地已经吊装完成了550万千瓦风电机组，其中已经有25座风电场、387.4万千瓦发电机组并网投产，预计今年上半年已经完成吊装的风电机组将全部并网投产，届时酒泉风电基地将成为全世界集中并网规模最大的风电基地之一。

然而，在风电并网容量不断增加的过程中，酒泉风电基地风电场也进入了事故高发期。

小小电缆头酿大祸

让很多人没有想到的是，甘肃两起风机脱网事故都是由不起眼的电缆头引起的。

据电监会通报，2月24日，甘肃中电酒泉风力发电有限公司桥西第一风电场因一个开关间隔的电缆头故障绝缘击穿，造成三相短路，导致包括这个风电场在内的10座风电场的274台风电机组因不具备低电压穿越能力在系统电压跌落时脱网，引起系列反应，最终本次事故脱网风机达598台，损失出力占到事故前酒泉地区风电出力的54.4%，造成西北电网主网频率由事故前的50.034赫兹降至最低49.854赫兹。

4月17日早晨4点51分，甘肃瓜州中国风电协和干西第二风电场一个箱变高压侧电缆头击穿、一个箱变电缆三相连接处击穿，引起系列反应，电压低于80%额定电压持续时间320毫秒，造成瓜州地区700台风机脱网，损失出力101万千瓦，电网频率最低至49.815赫兹。

“电缆头击穿，引起系列反应”是造成这些风机脱网事故的直接原因。

“连锁反应像多米诺骨牌一样，顷刻间令风机集体脱网”，甘肃省电力公司风电技术中心专责马彦宏为记者描述了这样一个场景：“电缆头因质量问题爆炸——绝缘击穿——引起弧光放电——造成相间短路——系统电压降低——第一台不具备低电压穿越能力的风机‘逃跑’——第一块‘多米诺骨牌’倒下，大片风机脱网。”

“两次风机大规模脱网都是由电缆头爆炸引起的，这说明风电场工程质量确实令人担忧。”马彦宏说。

记者调查得知，自今年元月以来，甘肃酒泉风电基地的多个风电场因风机馈线电缆头短路已发生多次跳闸，电缆头安装质量问题突出。

甘肃省电力公司风电中心主任、资深的风电专家汪宁渤对《亮报》记者表示：“不同风电场风机馈线电缆头如此频繁地发生相同的事故，反映出几乎所有风电场电缆头施工、监理、验收和建设管理普遍存在不足，这种共性的设备缺陷必然会在风电场投运初期暴露出来，是导致风电机组大规模脱网的必然原因。”

“罪魁”是低电压穿越能力缺陷

“低电压穿越”，这个以前并不广为人知的名词，在三起风机脱网事故后逐渐走到台前。

何为“低电压穿越”?中国电力科学研究院新能源研究所副总工程师迟永宁解释说，低电压穿越是指当电网故障或扰动，引起风电场并网点的电压跌落时，在一定的跌落范围内，风电机组能够不间断并网运行。

“目前我国风电场风电机组普遍不具备低电压穿越能力，这是导致风电机组大规模脱网的根本原因。”汪宁渤说。

在三起事故中，风机由于不具备低电压穿越能力，集体“抛弃”了电网。

国家电网公司颁布的《风电场接入电网技术规定》要求，风电场电压跌落到额定电压的20%持续时间不超过625毫秒、在2秒时间以内电压恢复到90%额定电压的范围内，风电场不允许脱网，超过此范围风电场允许脱网。

然而，在低电压穿越能力上，这一企业标准对风机制造企业并不具备约束力。

“各个风电场在投运并网前都要和电力公司电力调度中心签订协议，其中有一项重要内容是：风电机组是否具备低电压穿越能力。”甘肃省电力公司调度通信中心电调处长王福军说，“签协议书时，各个风电场都是拍着胸脯保证机组具备低电压穿越能力。可实际情况是，绝大多数机组都没有。”

记者致电中国电科院新能源研究所所长王伟胜获悉，目前已通过中国电科院低电压穿越能力检测和功率特性测试的仅有6家公司的6种机型，其中还有两家是外企。

“整体看来，开展风机并网检测的制造商较少，且由于风机最初并不具备真正意义上的低电压穿越能力，有时检测过程反而成了改进过程。”王伟胜无奈地说。

但实际上，“低电压穿越不是什么了不起的功能，技术上不是特别不好突破。”中国电科院教授戴慧珠表示。据知情人士透露，酒泉风电基地的风机主要来自华锐、金风和东方电气这三家。“三大风机厂商都具有低电压穿越技术，之所以没有安装，是为了节省成本。”

此外，低电压穿越能力的检测也是重要一环。记者了解到，中国电科院的移动式风机低电压穿越能力测试装置，已经发送到甘肃，未来，酒泉地区的风电机组将进行更加严格的检测。

难题

一方面是无序上马的风电场要求快速并网，另一方面是标准缺失，风电产业难题待解。

无序扩张之痛

在采访过程中，多位专家向记者表示，无序扩张、大干快上给风电产业带来了深层伤痛。

“像赶潮一样。”研究新能源行业30多年的原中国能源研究会新能源专委会副主任胡成春如此评价我国风电行业的现状，“年年翻番、成倍增长并不是一件好事，风电产业发达的丹麦每年也只有百分之几到二十几的增长速度，国内以风电为代表的新能源产业应该稳步发展，结合国情，与国内市场需求相匹配。”

近几年，风电场为了加快审批速度，多地出现了“4.95”现象。风电建设核准制度分国家层面的核准和地方层面的核准，规模在5万千瓦及以上的风电场由国家能源主管部门核准，不足5万千瓦的则由风电场所在地能源主管部门核准。

“就是为了加快核准速度，很多百万千瓦级大型风电场被拆分为多个不超过4.95万千瓦的小风电场。多个风电场一窝蜂上马，都要求并网，电网企业措手不及。”国网能源研究院副总经济师白建华告诉记者。

“产业可以规模化，但不能超出能力，风电设备商或运营商要有自担风险的能力，一要抓技术，二要抓配套，如果脱离二者光搞大规模，产业是走不扎实的。”胡成春说。

电网承压之重

随着风电装机容量的节节攀升和风电场的无序扩张，并网难被认为是制约风电发展的瓶颈。一时间，电网企业备受诘难。

“并网不是电网企业一家的事，还需国家相关部门做好整个电力系统的规划。”中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长施鹏飞告诉记者。

“电网企业作为连接电源与负荷的载体和平台，并不对风电机组制造、风电场开发和并网、风电输送、风电调度等所有环节负有责任和约束力。”白建华说，“同样，电力系统整体发展规划和建设、电网及调峰电源等重大项目的发展，都要经过严格监管和核准，这都需要时间来审慎思考。”

而从经济角度考量，安装一台风机后就并网发电，对电网投资是极为苛刻的要求。

施鹏飞在近期接受记者采访时表示：“电网企业解决风电并网问题往往需要增加成本投入研发，因此需要给予一定补偿，要在经济上给电网企业以激励。”

尽管难度极大，国家电网公司仍为风电并网和消纳做了大量工作。截至2010年年底，共投运风电并网线路2.32万千米，接网及送出工程累计总投资达418亿元。在国家电网公司的高度重视下，我国风电并网速度连创新高。中电联统计数据显示，截至2010年年底，我国风电并网容量达3107万千瓦，连续5年实现翻番。

汪宁渤认为，酒泉风机脱网事故有其必然性。今年以来，酒泉风电基地风电场集中并网，短时期内并网投产了2000多台风电机组，大部分集中在一个并网点，在风电事故高发的同时风电场相互影响，造成了风机集体脱网的事故。“在风电并网容量不断增加过程中，酒泉风电基地风电场也进入了事故的高发期。”汪宁渤说。

白建华向记者描述了风机脱网对电网造成的严重后果：“一个千万千瓦的风电场，当出力在700万千瓦左右时，大量风机集体‘脱网逃跑’，从电力平衡的角度，相当于7台百万千瓦大型机组同时跳闸，系统的安全稳定运行将受到威胁。”

电监会调查小组的一名成员向记者强调：“电网企业在这几起事故中没有责任。在相关事故中，电网也不是造成事故的主要原因。”