8月5日,國家能源局會議審定并發(fā)布了“大型風(fēng)電場并網(wǎng)設(shè)計技術(shù)規(guī)范”等18項重要標(biāo)準(zhǔn)。與此同時,電監(jiān)會主要針對“低電壓穿越”的全國風(fēng)電安全檢查也在8月啟動。在“高速公路”上狂飆了5年之后,中國風(fēng)電終于迎來了遲到的并網(wǎng)國標(biāo)。
在矗立了幾萬臺風(fēng)機(jī)、遭遇了幾起重大風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故后,被中國風(fēng)電業(yè)界稱為“風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定日前終于浮出水面。
來自國家能源局的消息稱,能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會一屆二次會議暨能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化工作會議8月5日在京召開,會議審定并發(fā)布了“大型風(fēng)電場并網(wǎng)設(shè)計技術(shù)規(guī)范”等18項重要標(biāo)準(zhǔn)。與此同時,電監(jiān)會主要針對“風(fēng)電場機(jī)組的低電壓穿越能力檢測及改造情況和風(fēng)電場接入系統(tǒng)后對當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)影響”的全國風(fēng)電安全檢查也在8月啟動。
而對于在“高速公路”上狂飆了5年的中國風(fēng)電來說,這個“國標(biāo)”來得似乎有些晚。隨之而來的改造成本、升級成本成為各方爭論的焦點。
劍指并網(wǎng)瓶頸
中國風(fēng)電在經(jīng)歷了短暫的“退潮”之后,一系列針對風(fēng)電的行動集中展開,特別是新國標(biāo)的頒布和安全檢查的啟動,目標(biāo)直指中國風(fēng)電發(fā)展瓶頸——并網(wǎng)難題。
業(yè)界普遍認(rèn)為,此次風(fēng)電行業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)密集出臺始于今年初電監(jiān)會通報的數(shù)起風(fēng)電脫網(wǎng)事故。
國家電監(jiān)會7月18日發(fā)布的《西北區(qū)域風(fēng)電安全狀況及監(jiān)管實踐》則將矛頭直接指向了運行機(jī)組的“低電壓穿越能力”。據(jù)電監(jiān)會相關(guān)報告,僅酒泉地區(qū)今年上半年各風(fēng)電場發(fā)生的電力設(shè)備故障就達(dá)35次,其中,電纜頭故障造成集電路跳閘21起,保護(hù)插件故障造成設(shè)備跳閘或開關(guān)拒動5起,其他故障9起。以上故障中,引發(fā)大規(guī)模脫網(wǎng)的事故有4起。
根據(jù)電監(jiān)會的事故通報,在上述事故中,風(fēng)機(jī)不具備低電壓穿越能力是根源所在。風(fēng)電脫網(wǎng)事故的頻發(fā),堅定了國家推行風(fēng)機(jī)低電壓穿越改造的決心。
低壓穿越是指電網(wǎng)故障或擾動引起風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓跌落時,在一定電壓跌落的范圍內(nèi),風(fēng)電機(jī)組能夠不間斷地并網(wǎng)運行,直到電壓恢復(fù)如常,從而維持電網(wǎng)穩(wěn)定。具有低壓穿越能力可保證風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)故障電壓降低的情況下,盡最大可能與電網(wǎng)連接,保持發(fā)電運行能力,減少電網(wǎng)波動。
而國內(nèi)風(fēng)機(jī)低壓穿越技術(shù)現(xiàn)狀讓業(yè)主憂心忡忡。甘肅省電力公司風(fēng)電中心主任汪寧渤在接受《科學(xué)時報》記者采訪時曾直言不諱地表示:“目前我國風(fēng)電場風(fēng)電機(jī)組普遍不具備低電壓穿越能力。”
據(jù)記者了解,酒泉風(fēng)電基地的風(fēng)電設(shè)備招標(biāo)是2008年完成的,當(dāng)時國內(nèi)關(guān)于低電壓穿越的技術(shù)要求還沒有明確。
事實上,早在2009年,國家電網(wǎng)公司就已經(jīng)頒布了《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,明確要求風(fēng)電場電壓跌落到額定電壓的20%持續(xù)時間不超過625毫秒、在2秒時間以內(nèi)電壓恢復(fù)到90%額定電壓的范圍內(nèi),風(fēng)電場不允許脫網(wǎng),超過此范圍風(fēng)電場允許脫網(wǎng)。
但是這一企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對風(fēng)機(jī)制造企業(yè)并不具備約束力,絕大多數(shù)風(fēng)機(jī)在出廠后都不具備該項功能。來自中國電科院新能源研究所的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前已通過該院低壓穿越能力檢測和功率特性測試的僅有6家公司的6種機(jī)型,其中還有兩家是外企。國內(nèi)只有極少數(shù)整機(jī)企業(yè)的1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過了該測試。
“隨著風(fēng)電機(jī)組大型化趨勢和海上風(fēng)電市場的開啟,低壓穿越測試已經(jīng)成為制約多兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大規(guī)模并網(wǎng)的主要技術(shù)瓶頸?!敝袊娍圃盒履茉囱芯克L王偉勝說。
億元成本堪憂
業(yè)內(nèi)人士判斷,未來,如果要進(jìn)行該技術(shù)的改造升級,廠商成本將大大增加。另外,如果需要對現(xiàn)有運營風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造,也將加大運營商的投資改造成本。
來自金風(fēng)科技的測算,對已投產(chǎn)風(fēng)機(jī)的低電壓穿越能力改造,只需要對控制器進(jìn)行軟、硬件升級,而風(fēng)機(jī)本身的升級改造費用大約為每臺1萬~2萬元。
“針對已投入運行的直驅(qū)永磁機(jī)組,金風(fēng)科技將免費給業(yè)主升級?!痹谌涨芭e行的媒體見面會上,金風(fēng)科技公共事務(wù)部總監(jiān)姚雨介紹說,金風(fēng)兆瓦級風(fēng)電機(jī)組均采用直驅(qū)永磁技術(shù),因采用全功率變流系統(tǒng),具有天然的并網(wǎng)友好性,在低電壓穿越功能改造和升級上難度并不大,改造成本較低。
金風(fēng)科技并網(wǎng)技術(shù)部總監(jiān)黃遠(yuǎn)彥告訴《科學(xué)時報》,公司目前的主導(dǎo)產(chǎn)品1.5MW直驅(qū)永磁機(jī)組低電壓穿越升級,時間上,最快1小時就可以完成1臺機(jī)組的升級。并且升級工作會盡量選在風(fēng)力較弱的時候,以最小限度影響業(yè)主的正常收益。從目前看,需要升級的在運行直驅(qū)永磁機(jī)組達(dá)3000臺以上,預(yù)計年底前完成所有的升級工作,升級后的金風(fēng)科技直驅(qū)永磁機(jī)組低電壓穿越能力高出國標(biāo)要求。而新出廠的機(jī)組將自帶最新版的低電壓穿越功能。
黃遠(yuǎn)彥同時透露,目前金風(fēng)所有1.5兆瓦的風(fēng)機(jī)都需要升級改造,以具備低電壓穿越功能。改造工程已從今年4月份開始進(jìn)行,目前已有部分風(fēng)機(jī)改造完畢,年底前所有風(fēng)機(jī)將改造完畢。
金風(fēng)科技戰(zhàn)略與全球發(fā)展總監(jiān)周彤告訴記者,公司需要改造的所有1.5兆瓦風(fēng)機(jī)在公司所有銷售機(jī)型中占半數(shù)左右。由于兆瓦級風(fēng)機(jī)升級改造成本不高,因此改造成本將由金風(fēng)科技承擔(dān)。她同時透露,目前公司2.5兆瓦與3兆瓦的風(fēng)機(jī)均已具備低電壓穿越功能。
據(jù)周彤介紹,由于國內(nèi)風(fēng)電企業(yè)的需求,目前風(fēng)機(jī)低電壓穿越技術(shù)改造已派生出一個新的市場。美國和中國臺灣的企業(yè)都在為國內(nèi)企業(yè)提供升級改造服務(wù),單機(jī)改造成本從30萬至90萬元不等。
而全球風(fēng)機(jī)市場目前是直驅(qū)、雙饋兩大技術(shù)路線并駕齊驅(qū)。兩大技術(shù)路線下的機(jī)型有所不同,其改造成本差異巨大。
國內(nèi)一位不愿具名的風(fēng)機(jī)制造企業(yè)總工程師告訴《科學(xué)時報》,雙饋機(jī)型花費的技術(shù)升級改造成本將大大高于直驅(qū)機(jī)型。“因為有的改造可能要牽涉到更換零部件,比如整個控制器可能都要更換,那樣成本就非常高,改造難度也很大。”上述人士稱。
而來自中國風(fēng)能協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會的數(shù)據(jù)顯示,目前國內(nèi)市場上近八成的風(fēng)機(jī)都不是直驅(qū)永磁型,按上述人士的說法,這意味著近八成風(fēng)機(jī)的改造難度較大。
風(fēng)電裝機(jī)超過400萬千瓦的大唐新能源公司發(fā)展規(guī)劃部副主任張新斌表示,根據(jù)公司的測算,一臺風(fēng)機(jī)要進(jìn)行低電壓穿越能力改造的最低價是50萬元。
據(jù)了解,截至2010年底,我國風(fēng)電累計裝機(jī)容量達(dá)到4200萬千瓦,已安裝風(fēng)電機(jī)組數(shù)量超過2萬臺,絕大部分在2008年至2010年間投產(chǎn),多數(shù)已安裝風(fēng)機(jī)并不具備低電壓穿越能力,需要改造。如果按照大唐新能源最低50萬元每臺的改造費用計算,國內(nèi)風(fēng)電企業(yè)和設(shè)備商為風(fēng)機(jī)改造所支付的費用將超過百億。