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。
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)機因耐受低頻能力不足而導(dǎo)致大量風(fēng)機脫網(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，針對項目特點進行的前期基礎(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)定安全運行，更需立足于自我探索。
多位業(yè)內(nèi)專家表示，在運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、運輸、施工等環(huán)節(jié)，開發(fā)商應(yīng)與主機廠商一同努力，保證主機既符合并網(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)則進行招標(biāo)，主機廠商要快速推進符合并網(wǎng)導(dǎo)則的認(rèn)證試驗工作，才能進入招標(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，作為主機制造商，在風(fēng)機設(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)定運行，風(fēng)機設(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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