大規(guī)模風電急需跨區(qū)消納“放行”需諸多努力


作者:霍麗文    時間:2015-08-11





  “今年底,我國風電裝機將超過1000萬千瓦。這意味著我國的風電將實現(xiàn)兩個很有意義的超越:一是超過印度,成為全球第四風電大國,僅次于德國、美國、西班牙;二是將超過核電,成為中國第三大發(fā)電裝機種類?!眹夷茉淳中履茉春涂稍偕茉此舅鹃L王駿在9月26日召開的國家電網(wǎng)公司風電發(fā)展與并網(wǎng)會議上表示,我國風電發(fā)展速度已經(jīng)超出國家的規(guī)劃,就現(xiàn)在的發(fā)展速度來看,到2010年達到2000萬千瓦,2015年達到5000萬~6000萬千瓦,2020年達到1億千瓦,都是很現(xiàn)實的,甚至是保守的。

  風電開發(fā)對我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推進節(jié)能減排、促進經(jīng)濟發(fā)展與和諧社會建設(shè)具有重要的意義。然而,風電的迅猛發(fā)展需要更加強大的電網(wǎng)支持,也對電網(wǎng)的發(fā)展提出新的課題。

  大規(guī)模風電急需跨區(qū)消納

  風電輸出功率具有隨機變化的特點,系統(tǒng)的調(diào)峰能力是決定風電并網(wǎng)消納規(guī)模的硬約束。國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院能源所所長白建華在報告中指出,在不考慮電網(wǎng)輸送能力約束條件下,系統(tǒng)規(guī)模越大、負荷峰谷差越小、調(diào)峰能力越強、并網(wǎng)消納風電規(guī)模越大??鐓^(qū)聯(lián)網(wǎng)有利于促進風電在更大范圍內(nèi)消納,擴大風電開發(fā)規(guī)模。

  我國西北五省風能資源豐富,據(jù)最新資料統(tǒng)計,西北地區(qū)風能資源總儲量約為15.8億千瓦,技術(shù)開發(fā)量約為4000萬千瓦,主要分布在甘肅和新疆。但甘肅電網(wǎng)和新疆電網(wǎng)本地消納風電能力有限,大規(guī)模開發(fā)甘肅和新疆風電必須依靠西北陜甘青寧電網(wǎng)或者在全國更大范圍內(nèi)消納。

  甘肅省電力公司代表指出,到2010年,甘肅風電基地裝機容量將達到516萬千瓦,年發(fā)電量將超過100億千瓦時左右,風電電力電量在甘肅電網(wǎng)的平衡消納將面臨調(diào)峰、調(diào)壓、價格補償?shù)葐栴}。屆時,河西走廊公用電廠火電裝機規(guī)模僅200萬千瓦,調(diào)峰能力有限,需要就近建設(shè)一定容量的火電或水電機組以配合調(diào)峰,并考慮在整個西北電網(wǎng)平衡消納。因此,西北電網(wǎng)應(yīng)盡快建立風電調(diào)峰調(diào)度機制,制定相關(guān)的調(diào)度規(guī)則,落實對參與風電調(diào)峰電廠的補償機制,以更好地做好風電消納工作。

  內(nèi)蒙古電力公司代表也提出相同問題,如果風電場繼續(xù)增加,內(nèi)蒙古電網(wǎng)火電、水電調(diào)峰能力將不能滿足風電運行要求,建議國網(wǎng)公司、華北網(wǎng)公司對現(xiàn)有外送通道,增加低谷負荷外送電力,緩解由于大規(guī)模風電接入后帶來的內(nèi)蒙古電網(wǎng)調(diào)峰壓力。按照內(nèi)蒙古電網(wǎng)目前的規(guī)模和可接納風電裝機的能力,要實現(xiàn)“風電三峽”的目標,還需要做大量的工作。風電開發(fā)不僅是風資源富集省區(qū)的責任,更是全國各省區(qū)的責任。與之相鄰的東北電網(wǎng)和華北電網(wǎng)裝機總規(guī)模已接近2億千瓦,內(nèi)蒙古電力公司建議國家電網(wǎng)公司從支持風電可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),規(guī)劃建設(shè)自治區(qū)向區(qū)外電網(wǎng)的電力輸送通道,將火電和風電以打捆方式向外送電。

  網(wǎng)輸送能力制約風電消納

  我國電網(wǎng)發(fā)展長期落后于電源發(fā)展,電網(wǎng)穩(wěn)定水平不高。另外,風電的規(guī)?;_發(fā),又面臨著許多新的無功、有功功率控制問題。有文章指出,電網(wǎng)配套滯后成為風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸,目前,風電機組的生產(chǎn)速度和風電場的建設(shè)速度都遠遠快于電網(wǎng)的發(fā)展速度,風電發(fā)展目標能否實現(xiàn)取決于中國的電網(wǎng)能否跟上風電建設(shè)的速度。

  白建華在報告中表明,電網(wǎng)的輸送能力是決定風電并網(wǎng)消納規(guī)模的軟約束,目前,我國大型風電場并網(wǎng)存在的技術(shù)障礙主要包括:一是風電接入地區(qū)電網(wǎng)輸電能力有限;二是風電功率的波動對電壓有較大影響;三是大規(guī)模的風電波動對電網(wǎng)調(diào)度運行帶來不利影響;四是目前風電場尚無法實現(xiàn)靈活的無功、有功功率控制,對保證電網(wǎng)及風電的安全穩(wěn)定運行帶來不利影響;五是目前大部分國內(nèi)風電機組,尚不具有無功電壓控制、有功功率控制及低電壓穿越能力。

  白建華在報告中認為,從技術(shù)層面講,這些技術(shù)問題都是能夠逐步加以解決的??赏ㄟ^網(wǎng)架加強、配置適當?shù)挠泄盁o功控制設(shè)備來解決。解決的關(guān)鍵是在技術(shù)與經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)上選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟性較好的解決方案。

  國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪建議,風電場前期工作要與送出工程前期工作協(xié)調(diào)開展,減少項目的風險和不確定因素。公司系統(tǒng)各單位也要主動與各級政府就風能資源情況和風電開發(fā)規(guī)劃進行溝通,提出可接納的風電容量。為保證西部、北部風電的大規(guī)模開發(fā)、外送和消納,不僅要加強外送通道與當?shù)仉娋W(wǎng)的銜接,建設(shè)堅強的送端電網(wǎng),還要圍繞我國中東部負荷中心,加快建設(shè)堅強的華北—華中—華東特高壓受端電網(wǎng),提高受端電網(wǎng)的承載能力。另外,建立風電場與電網(wǎng)的通信通道,加強風電場與電網(wǎng)的信息傳輸也是非常重要的工作。

  標準缺失成為瓶頸

  舒印彪指出,由于目前沒有風電機組和風電場的入網(wǎng)標準和檢測標準,絕大部分風電機組的功率曲線、電能質(zhì)量、有功和無功調(diào)節(jié)性能、低電壓穿越能力沒有經(jīng)過檢測和認證,而且多不具備上述性能和能力,并網(wǎng)運行的風電機組對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成很大的影響。

  然而,與會風電設(shè)備制造商代表向記者透露,我國在風電設(shè)備的技術(shù)掌握上沒有問題,但是利用的觀念、方法和措施與國外有諸多差距,比如現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)可以使風機具備調(diào)頻、調(diào)壓和低電壓穿越的功能,使風電具備常規(guī)電廠近似的穩(wěn)壓能力和抗故障能力,不會給電網(wǎng)帶來太大負擔。但是由于國內(nèi)沒有這樣的要求和規(guī)定,一部分風機就沒有這樣的功能,甚至一些具備這些功能的風機設(shè)備也沒有開啟這些功能。

  因此,要使風電場并網(wǎng)滿足電力系統(tǒng)安全可靠運行的要求,必須研究提出風電機組和風電場的技術(shù)標準。風電具備了這些標準將會使自身質(zhì)量上一個臺階,也會因適應(yīng)電網(wǎng)要求而獲得更廣闊的發(fā)展空間。

  中國電力科學(xué)院新能源所顧問戴慧珠說:“制定風電場接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)規(guī)定十分必要,是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要條件之一。雖然不同國家的風電并網(wǎng)導(dǎo)則不完全相同,但都強調(diào)風電場必須具備一定的有功控制、無功/電壓控制能力及低電壓穿越能力,對風電場承受系統(tǒng)電壓和頻率發(fā)生偏差的能力作出了明確的規(guī)定,并要求風電場提供模型信息、運行參數(shù)和性能測試報告。

  中電聯(lián)標準化中心主任許松林表示,將對GB/Z19963-2005《風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)標準》進行修訂,會根據(jù)我國風電場和電網(wǎng)系統(tǒng)的特點,對國外的風電接入電網(wǎng)技術(shù)標準進行全面的調(diào)研,對風電場接入電網(wǎng)的有功調(diào)節(jié)、無功調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)、電能質(zhì)量、低電壓穿越能力、風電場調(diào)節(jié)及控制能力、風電場上送信息量等有關(guān)技術(shù)要求進行修改與完善。(本網(wǎng)記者 霍麗文)

來源:中電新聞網(wǎng)


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