风电并网又遭“弃风”尴尬

屋漏偏逢连夜雨。刚刚从并网难题中逐渐走出来的风电企业又面临着“弃风”的尴尬。由于技术、管理等缺陷的存在,风机脱网事故开始频繁发生,给风电场和电网的安全运行带来了严重的影响。

其中,“低电压穿越”能力不足就是造成此次系列事故频发的罪魁祸首。要想解决这些问题,“必须要求风电企业严格执行电网公司提出的技术指标,从风电机组、系统保护、开关等方面全面保障发电正常运行。否则,电网输电负荷难以稳定运行,不光企业受损,终端用户的正常用电也将无法保障。”北京电力经济技术研究院研究员舒彬在接受《中国联合商报》记者采访时表示。

风电技术良莠不齐

其实,2009年,国家电网公司就出台了《风电场接入电网技术规定》,提出风电机组要具备低电压穿越能力。不过在落实的过程中,情况并不如意。

记者了解到,所谓低电压穿越能力,就是当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时,在一定电压跌落范围内,风电机组能够不间断并网运行,保持发电运行能力,不能“抛弃”电网,以减少电网波动。

根据电网要求,风电机组应该能够满足电压跌落到额度电压的20%时维持625毫秒不脱网。

“不过,规定的推出不但没有引起相关部门的重视,反而遭到业内人士的反击。他们认为出台技术规定是抬高新能源产业的准入门槛,阻止新能源产业的发展。”舒彬告诉记者。

“即使风电机组具备了低电压穿越能力,如果风电场和电网运行不稳定也会导致风机脱网事故的发生。”业内人士表示。

由于脱网事故,风电企业的损失惨痛。据了解,2月24日中电酒泉风电公司桥西第一风电场出现电缆头故障,导致附近16个风电场的598台风电机组脱网,损失出力84万千瓦,占事故前酒泉地区风电出力的54.4%;4月17日,甘肃瓜州协合风电公司干河口西第二风电场一个箱变高压侧电缆头击穿,引起系列反应,造成15个风电场702台机组脱网,损失出力占事故前酒泉地区风电出力的54.17%;4月25日,酒泉风电基地再次发生事故,上千台风机脱网,损失风电出力153.5万千瓦。

“如此大规模风电机组集中脱网,导致电网系统电压、频率大幅度波动。”甘肃省电力公司风电技术中心主任汪宁渤说,“直接威胁到电力系统安全稳定运行。”

机组改造面临技术壁垒

这都是盲目扩张惹得祸。我国风电产业“十一五”期间快速发展,连续五年实现翻番。2010年底,我国风电装机总容量达到4473.3万千瓦,超过美国成为世界第一,风电并网容量也达到了2956万千瓦。

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现状,“年年翻番并不是一件好事,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。”

而诸多风电场要求快速并网的同时,面临的尴尬是国家级并网标准的缺失。更为遗憾的是,“虽然风电机组不乏国产品牌,但其核心技术仍由国外控制。要想对机组进行技术改造,必须和这些企业协商。目前,相关部门正积极组织研讨。”舒彬说。

据记者了解,不同国家和地区所提出的低电压穿越技术要求不尽相同。目前在一些风力发电占主导地位的国家,如丹麦、德国等已经相继制定了新的电网运行准则,定量地给出了风电系统离网的条件(如最低电压跌落深度和跌落持续时间),只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网,当电压在凹陷部分时,发电机应提供无功功率。

这就要求风力发电系统具有较强的低电压穿越能力,同时能方便地为电网提供无功功率支持,但目前的双馈型风力发电技术是否能够应对自如,学术界尚有争论,而永磁直接驱动型变速恒频风力发电系统已被证实在这方面拥有出色的性能。

“如果风机都具备《规定》中圈定的低电压穿越能力,就不至于造成如此大规模的风机脱网。”舒彬告诉记者。

据悉,所有常规水电、火电机组均能自动满足低电压穿越能力的要求。但风电场在全国统一启动验收的程序规范上是缺失的。“这就导致在风电场机组台数众多的时候,难以开展所有风机的启动验收试验,无法全面检验风电场的真实性能。”业内人士表示。

舒彬呼吁,需制定与大规模风电基地建设规模、系统地位相适应的接入系统技术规定,以提高系统稳定水平和风电送出能力。