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平价大考丨双细则考核、市场化交易下如何提高风电场效益?

北极星风力发电网  来源:北极星风力发电网  作者:侯志鹏  2021/3/5 11:41:54  我要投稿  

北极星风力发电网讯:2021年不但是我国陆上风电的平价元年,也是风电“十四五”开局之年。3月2日,国家能源局《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知(征求意见稿)》发布,为2021年风电建设定下基调。可以明确的是,2021年以后,风电补贴成为历史,以精益化、高效益为目标的风电高质量发展即将拉开帷幕。从风电项目全生命周期来看,高质量发展的契机就存在于并网、生产、管理、市场化交易等重要环节中。

笔者参加了某风电站为期3个月的学习工作,为风力发电厂的电量提升、精细化管理提供一些思路。

一、对于提高电场电量的思考

1、检查各风电场保护逻辑并优化部分逻辑,并针对逻辑查规范、找标准,进行比对。

比如,某风场存在以下保护,一是当平均风速小于3m/s持续10分钟时,风机自动待机,平均风速超过3m/s时,持续10分钟,风机自动启动,查找气象学平均风速定义为“在一定时间内,某区域的平均风速”,未明确时间段,建议将10分钟的时间定值重新进行核定,通过调整该定值,缩短机组停运时间;

二是风机在大风天气存在限制单机负荷的情况,负荷限制为2500KW,而风机的名牌参数为2708KW,参照部分火力发电机组,机组额定容量为600MW,实际运行时将负荷限制控制在610MW,故建议将风机的限制负荷稍微提高,以增加限制的容量,从而提高发电量;

三是重复发生且没有报警功能的缺陷增加报警功能,减少维护人员的排查时间,维护过程中有的放失,从而减少损失电量的时间。

2、提高运行、维护管理水平增加电量。

将巡回检查质量提升,尽早发现缺陷隐患,并及时处理,减少风力发电机组的停电时间。对于经常性缺陷定期保养维护,对于常发性缺陷做好备件的储备,做好年度检查等工作。比如,风机常发性缺陷:变频器故障、变桨滑环故障等,做好台账记录等工作。建议增加缺陷管理软件系统(mis系统)。通过缺陷系统,对缺陷进行统计分类,重复性缺陷、常发性缺陷、季节性缺陷,对缺陷进行分析并加强治理,做好事故分析(异常分析、缺陷分析)工作以增加对缺陷事故的精准判断。通过1-2年的周期提高设备的可靠率,提高设备的利用小时数。

3、千方百计减少双细则考核电量。

调度通过风功率预测平台,对风场每月考核2万千瓦时至9万千瓦时不等,年度损失电量约100万千瓦时左右甚至更多,令人非常惋惜。各风场应增加电量免考申请,按时按期报送双细则免考申请;增加对运维队伍损失电量的管理,以提高运维队伍对电量的认识高度,形成度电必争的意识;与山西电网调度加强沟通,充分反馈相关诉求,将准确率的考核定值由原来的80%降低;风功率系统每周更新一次相关数据,后台针对上报的数据进行建模的修正工作,建议每周上报相关数据准确,增加后期建模准确性,逐步修正风功率软件;联系风功率预测厂家,通过增加测点,更换精度较高的仪表,确保功率预测准确性;新基建风场采用相对更为精准的风功率预测软件;从设备治理方面逐步提高设备的可靠性,减少相关考核;充分学习电网双细则制度,充分认识考核内容,争取从双细则考核上争取更多的奖励。

4、生产技术应下分检修、运行调度组

检修组主要针对维护管理,缺陷管理,重点考核风机的检修维护定期工作,产生缺陷考核机制,重点降低电站的缺陷发生率;运行组主要针对各场站的运行管理,以及涉及调度、上级调度协调等,做好与调度的沟通工作,确保机组发生全停,协调短时间内启动,缩短机组停运时间。

5、应成立监控中心

加强对各电站的监管,主要针对发电量、缺陷、机组非停、重要设备跳闸等重要指标实时监控,以督促现场的运维管理工作,并由监控中心形成日报机制,督促电量情况、重要缺陷情况,以提高全员度电必争的意识。

二、关于风电机组黑启动的思考

随着风电装机规模的不断扩大,成为火电、水电机组的第三大电力来源,相对于火电、水电机组具有单机容量小、响应速度快等特点,如果能利用风电机组实现黑启动,作为电力系统黑启动的备用方案,对于区域电网遭遇故障后快速恢复供电具有重要意义。

同时风力发电机组具备黑启动条件,可以减少双细则针对黑启动的分摊考核,打造具备黑启动条件的示范、试点风场,因此风电机组实施黑启动的意义变得相对重要。

风电场黑启动的思考,某风场20台风机发电机定子出线通过升压箱变(箱变低压侧通过变频器接转子)升至35KV,并送至集电线路,由集电线路送至变电站的35KV母线,再经过主变升至110KV送至电网。其中35kV母线带305KVA站用变负荷,通过站用变给站用400V母线送电,站用400V母线有两路备用电源,其中一路为300kVA农网,另一路为30KW的柴油发电机。正是由于该接线方式,为风场黑启动提供了条件。

当区域电网出现失电时,通过站用变的备用电源将电源倒送至35KV母线,35KV母线带电后,风机转子侧电源将正常,因此风机具备了黑启动条件。

那么单台风机黑启动需要具备多大容量,通过估算,主控系统约2KW,变流器约45KW(包含风机启动瞬间的励磁容量),变桨系统20KW,机舱内部分辅助设备80KW,容量共计约150KW。因此柴油机容量若按照大于150KW配置,系统将满足黑启动的基本条件。建议新建大容量风电机组考虑黑启动工况,将柴油发电机组、外接备用电源容量考虑增大,至少使场站具备黑启动的基础条件。(上述数据对照现场设备参数估算,仅具备参考意义)。

三、关于风电电价的思考

2020年度山西省电力公司开展现货电量交易结算,风电最终结算电价有几个因素决定:

一是规定的保障性收购小时;二是华北网调峰辅助扣款;三是部分中长期合同,大用户直供等电量;四是现货交易电量,其中与市场接轨的交易电量,通过风场结算电价参考年度平均电价进行扣款;五是双细则扣款,省调度出清后通过能监办审核通过后单独考核。按以上因素作为测算标准,得出当地风场度电结算价格低于0.3元。

其中现货交易电量扣款包含:现货结算试运行计划双轨机制资金分摊或返还、必开机组费用分摊、阻塞费用分摊或返还、新能源偏差电费回收、新能源电费偏差返还、现货试运行日前结算电量、现货试运行实时电量结算、调频机组费用分摊、机组启动费用分摊。

针对现货交易的电量扣款中,新能源偏差电费回收、调频机组分摊所占比重较大,因此针对现货交易扣款是值得深入思考的问题。

建议如下内容,一是提高风功率预测的准确性。二是提高设备的可靠性,减少非计划停运,负荷曲线尽量与预测曲线一致,从而减少引起的扣款。三是风场报送96点功率预测时,确保数据的准确性。四是增加正当的新能源电费偏差回收免考申请,减少考核。五是尽管相关扣款内容条目较多,但应积极争取多发电,通过多发电争取多补贴以弥补扣款。

华北网调峰辅助服务扣款对于风场电量结算价格影响无疑是较大的一项扣款,华北网市场针对辅助调峰的考核主要原则为:谁提供、谁受益、谁使用、谁承担;省网对辅助调峰的原则为:多消纳、少分摊;少调峰、多分摊;分摊产生的原则,新能源企业的负荷率高于调峰机组的负荷率,开始考核。

新能源在调峰上是相对被动的,通过上述可以看出,建议针对超过50MW大型风电、光伏发电机组增加储能调峰,使具备相关的跟踪计划曲线的能力,从而减少相关考核。

山西电网已经开展电量现货交易,电量现货交易的核心是通过市场的形式探寻电的合理价格,以及对电价有效的降低。如何在电力市场上获取较大的利益,也是值得深入思考并攻关的课题。

通过上述的分析提出以下思路,发现电力结算除去双细则的单独考核以外,电力结算主要基于三点:保障性收购、电力市场交易、中长期交易。其中中长期电力交易是方便扩展的项目,建议积极争取签订相关大用户直供;与较好煤矿企业(煤炭生产量大,用电负荷较高)签订大用户直供,以增加中长期交易电量,以保证在保障性收购小时逐年降低的情况下,确保风场电站的可利用小时数。

同时建议发展储能技术,以及时弥补风功率、光功率的预测准确性,减少双细则、电量现货交易对电站的分摊考核等。(作者:侯志鹏,晋能清洁能源光伏工程公司)

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