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風(fēng)電大基地帶來并網(wǎng)新挑戰(zhàn)

中國能源報發(fā)布時間:2020-05-28 09:46:22

  當(dāng)前,率先具備“平價”條件的“三北”大基地重新成為風(fēng)電開發(fā)的熱土,伴隨大基地項目開發(fā),新能源將在局部大規(guī)模并網(wǎng),當(dāng)年的大規(guī)模脫網(wǎng)事故會否重演?

  伴隨風(fēng)電“平價”時代臨近,率先具備“平價”條件的“三北”大基地重新成為開發(fā)的熱土。截至目前,國家能源局批復(fù)多個位于青海、內(nèi)蒙古、甘肅等地的大基地項目。由此,風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)問題再次成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。

  局部大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)再次帶來挑戰(zhàn)

  國家電網(wǎng)調(diào)度控制中心教授級高級工程師裴哲義在日前舉行的“大基地時代——決戰(zhàn)風(fēng)電并網(wǎng)”線上會議中指出,伴隨風(fēng)電大基地項目開發(fā),新能源將在局部大規(guī)模并網(wǎng),這將對電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來一定挑戰(zhàn)。

  “問題主要體現(xiàn)在三個方面:一是電網(wǎng)系統(tǒng)的抗擾動能力可能下降,系統(tǒng)慣量的丟失會引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定性下降,這也是全球電力系統(tǒng)面臨的可再生能源并網(wǎng)所帶來的普遍性問題。二是電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力下降,風(fēng)電及光伏作為波動性能源,隨著在電網(wǎng)中占比增加,電網(wǎng)波動性也會相應(yīng)增加。三是當(dāng)前風(fēng)電和光伏的技術(shù)指標(biāo)相對偏低,與常規(guī)火電的技術(shù)指標(biāo)存在差距。” 裴哲義說。

  記者了解到,截至目前,獲得國家能源局批準(zhǔn)的風(fēng)電大基地項目包括上海廟可再生能源基地、青海海南州可再生能源基地、烏蘭察布風(fēng)電基地、華能北方上都百萬千瓦級風(fēng)電基地項目等。由于我國風(fēng)電等可再生能源資源集中在西部地區(qū),能源消費(fèi)主力則集中在中東部,長距離輸電成為了解決資源分布不平衡的主要手段,尤其是特高壓直流輸電成為了風(fēng)電大基地項目外送的主要方式之一。

  在過去15年里,隨著全球風(fēng)電及光伏裝機(jī)量大幅增加,電源波動引發(fā)的大規(guī)模脫網(wǎng)事件也時有發(fā)生。英國最近一次停電事件受到世界矚目,2019年8月,英國英格蘭與威爾士大部分地區(qū)出現(xiàn)停電,有推測認(rèn)為是霍恩海上風(fēng)電場風(fēng)機(jī)因耐受低頻能力不足而導(dǎo)致大量風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)。在我國風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展初期,甘肅酒泉等風(fēng)電項目也曾出現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故。不過,后來伴隨“低穿”改造等一系列技術(shù)優(yōu)化,大規(guī)模脫網(wǎng)風(fēng)險得以避免。

  針對項目特點(diǎn)的前期基礎(chǔ)研究尤為重要

  在可再生能源發(fā)電占比越來越高之時,行業(yè)應(yīng)如何應(yīng)對潛在風(fēng)險?

  中國電科院電力系統(tǒng)所發(fā)電控制與電網(wǎng)工程實驗室主任李文鋒指出,國內(nèi)并無先例可循,因此,針對項目特點(diǎn)進(jìn)行的前期基礎(chǔ)性研究尤為重要。“凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。目前,國內(nèi)涉及特高壓直流線路外送或海上風(fēng)電等項目相關(guān)經(jīng)驗仍然較少,在沒有配備常規(guī)電源的情況下,項目方應(yīng)更加注意規(guī)避可能出現(xiàn)的風(fēng)險。”

  同時,清華大學(xué)電機(jī)系教授、博導(dǎo)謝小榮也表示,近年來,國內(nèi)電力系統(tǒng)發(fā)展迅速,很多方面走在了發(fā)達(dá)國家前面,因此,可借鑒的國外經(jīng)驗越來越少。要確保電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行,更需立足于自我探索。

  多位業(yè)內(nèi)專家表示,在運(yùn)用特高壓直流等新技術(shù)的同時,新能源自身接入電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)有所改變,以便更好地適應(yīng)電網(wǎng)系統(tǒng)。裴哲義透露,2020年新版《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》(征求意見稿)預(yù)計將對新能源頻率適應(yīng)性范圍以及故障穿越電壓等參數(shù)提出新的要求,同時相關(guān)部門也將對風(fēng)電并網(wǎng)可能產(chǎn)生的次同步振蕩問題進(jìn)行專題研究。

  業(yè)內(nèi)各方應(yīng)積極協(xié)作共同降低風(fēng)險

  業(yè)內(nèi)專家提醒稱,標(biāo)準(zhǔn)的制定對于促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展有重要作用,在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺可能滯后的情況下,更需要風(fēng)電行業(yè)各方做好項目的風(fēng)險控制工作。

  華能集團(tuán)新能源事業(yè)部技術(shù)管理處處長李國慶認(rèn)為,在平價上網(wǎng)的新形勢以及新的技術(shù)要求下,業(yè)主方需要與電網(wǎng)方面、主機(jī)廠商和設(shè)備供應(yīng)商一起適應(yīng)新的技術(shù)要求。“目前主機(jī)成本仍占風(fēng)電開發(fā)成本的較大部分,因此,在設(shè)計、制造、運(yùn)輸、施工等環(huán)節(jié),開發(fā)商應(yīng)與主機(jī)廠商一同努力,保證主機(jī)既符合并網(wǎng)導(dǎo)則的技術(shù)性要求,又符合平價上網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性要求。在未來的招標(biāo)文件中,開發(fā)商將按照最新技術(shù)導(dǎo)則進(jìn)行招標(biāo),主機(jī)廠商要快速推進(jìn)符合并網(wǎng)導(dǎo)則的認(rèn)證試驗工作,才能進(jìn)入招標(biāo)范圍。”

  金風(fēng)科技電網(wǎng)技術(shù)總工程師喬元則認(rèn)為,要適應(yīng)新的市場要求及環(huán)境,作為主機(jī)制造商,在風(fēng)機(jī)設(shè)計方面必須著眼未來,留有余量和一定的升級空間。

  “平價上網(wǎng)時代越來越重視成本。為了維持20年全生命周期的安全穩(wěn)定運(yùn)行,風(fēng)機(jī)設(shè)計不能只滿足眼下標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)預(yù)留一定空間來應(yīng)對未來可能的升級需求。在風(fēng)電大基地項目中,新能源電源局部占比較高,風(fēng)電如果能夠參與系統(tǒng)調(diào)頻將對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定具有重要意義。”喬元說。

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