风电并网责任谁更大 新风力发电并网标准惹争议

风电产业2018-02-07 11:03

我国风电发展起步较晚,但由于受政府和产业界的高度重视,在较短的时间内也快速建立起了风电发展的政策、技术支持体系及相关技术标准,包括政府和企业在不同层面上制定的法律法规和技术导则,以满足风电并网的需求。风电场接入电网包括大型风电场并网设计技术规范,风电场接入电力系统设计内容深度规定,接入电力系统技术规定,电力系统接纳风电能力的评估、并网管理规定等,这些是风电场并网的基本技术要求。最近风力发电并网标准做出修改,引起不少不同的声音。一方认为,风电已不是当初“吃奶的小孩”,应为电网的安全运行承担更多责任;另一方则认为,电网企业对电网安全运行负有不可推卸的责任,应主动适应新能源快速发展的需要。《 中国能源报 》报道,日前,一份由中国可再生能源学会风能专委会提交至国家能源局的风电并网技术标准修订稿建议,再次将新能源企业和电网之间的博弈呈现在公众面前。从标准修订时机是否成熟,到新标准应新增哪些技术指标,再到如何界定风电在电网端应承担的责任,双方各执一词,分歧难消,成为风电乃至新能源行业近期的焦点话题。

风电并网

修订动机存争议

这份引发业界争议的技术规定全名为GB/T 19963—2011《风电场接入电力系统技术规定》(以下简称《技术规定》),是目前国内风电场并网主要遵循的技术标准,于2011年发布实施。2017年5月,中国电科院组织召开了标准修订启动会。2017年10月底,全国电力监管标准化技术委员会在深圳组织召开会议,讨论了该标准的修订稿。

风能专委会提交国家能源局的意见称,深圳会议修订稿提出了很多尚处于学术研究阶段、缺乏实际运行验证的技术要求。这些技术要求一旦成为标准,将大幅推高风电投资成本,且即使风电场满足这些技术要求,电网环节所面临的问题依然无法得到有效解决,不利于风能产业健康持续发展。

一位国内大型发电集团相关负责人明确向记者表示,目前,是否需要对《技术规定》进行修订值得商榷。

“为什么要修订标准?修订时机是否成熟?究竟哪些状况不能适应电网需求了?这些都需要标准修订的牵头单位给出具体详细的解释。不能因为电网运行一遇到难题,就要求新能源企业做出改变。”一位深圳会议的知情者告诉记者。

据了解,第一版风电并网标准于2006年批准发布,属于指导性的技术文件。当时,我国风电刚开始大规模发展。“风机制造企业和风电运营企业那个时候的想法是:只要风场能发出电,电网就应照单全收。而从电网的角度来看,要保证电网的安全稳定运行,必然要提出一些技术指标,对于火电、水电等电源也有类似的要求。”中电联标准化管理中心副主任刘永东说。

据了解,2011版标准是推荐性标准,有效期5年,由全国电力监管标准化技术委员会召开会议表决通过。电监标委会由电网、发电商、设备商、政府部门等组成,当时46人参会,44票同意,1票反对,1票弃权通过了标准修订。

电网方面相关人士表示,标准要有一定的前瞻性,“如果2006版标准写入了关于风机低电压穿越能力的要求,2011年发生的大规模风电脱网事故是完全可以避免的。”他同时提到了另外一个例子:“2012年、2013年我们就预测到同步振荡的问题,2015年同步振荡果然在新疆电网、冀北电网发生了。这表明标准制定具有一定的前瞻性是必要的。”

中国电科院新能源研究中心副主任秦世耀也认为当前有必要提高风电并网标准。“风电经历了多年快速发展,已有巨大存量,需要通过特高压外送消纳,这是并网技术标准需要同步提高的主要原因。电网运行条件发生了变化,风电要适应电网的新要求,必然要对原有技术标准进行修订。”

2006年我国风电装机仅230万千瓦,2017年底这个数字已高达1.64亿千瓦,十年间增长了70倍。

但上述发电集团负责人则认为,标准的修订应有必要的理论分析,并由电网企业提供充分的电网故障及实验验证数据作为支撑,之后才能确定现行标准是否有必要修订以及如何修订。

新增多项技术指标遭质疑

在中国可再生能源学会风能专委会秘书长秦海岩看来,如果电网一方认为有必要修订标准,并增加相应的技术指标,那就应该拿出依据和客观数据支撑。此外,如果电网运行条件改变了,遇到了新问题,应探索最经济有效的方式解决这些问题。“一味让新能源做出改变,来适应电网的要求,或许并不是最经济有效的方式。”

据了解,关于《技术规定》深圳会议修订稿,业内争议的焦点在于新增或提高了多项技术要求,主要包括风电场频率支撑的指标、风电场阻尼控制要求、无功能力要求、风电场电压控制、低电压穿越、高电压穿越等。

“以东北为例,特高压输送能力是1000万千瓦,如果是输送火电没问题,但是如果输送风电,不对风机进行电网适应性技术改造的话,输送能力只能达到200万千瓦,特高压输送新能源的能力无法充分释放出来。”一位电网人士说。

上述发电集团相关负责人认为,这些争议的条款中涉及的一些技术指标尚处于学术科研阶段,并不具备成为工业标准的条件。“技术指标是否该提高,是否该写入标准还应该从另外一个维度来考虑,即是否以最小的投入成本获得了最大的社会收益。”

针对风电场频率支撑的争议,风能专委会提交给国家能源局的意见认为,电力系统一次调频能力的缺失,主要是由传统发电机组调频性能管理不足导致。如若对传统发电机组调频能力加强监管,其效果将远超单纯通过巨大投资提升新能源调频能力。

对于高电压穿越能力这一技术指标,上述发电集团相关负责人认为,高电压并非风机接入电网引起的,而是由直流特高压的特点决定的,因此电网自身原因造成的电网非正常工况不应由风电来“埋单”。此外,电网发生高电压的范围有多广、几率有多大,也需要电网方面公布详细的数据,以便寻找最优的解决方案。

对此,中国电科院在提交国家能源局市场监管司的情况说明中称:“维持电力系统频率、电压稳定是所有参与方共同的责任。长期以来,调频调压任务基本全部由电网和常规电源承担,随着新能源占比不断提高,大规模替代常规机组,直接造成系统频率电压调节能力下降,新能源理应承担起应有的责任。”

“新能源参与调频写入标准对于电网的安全无疑是有益的。同时,通过提高标准也能倒逼新能源行业向高质量发展。”电网系统一位相关人士进一步指出。

多位新能源企业相关负责人向记者表示,近年来风电、太阳能技术发展很快,出了问题都让新能源方面做出调整以适应电网需要显然有失公允,为什么并网标准对电网没有要求,以适应快速发展的新能源技术的需要?

秦海岩认为,标准修订组成员主要来自电网企业,加之新能源企业和电网企业的体量和影响力不对等,深圳会议修订稿更多体现了电网企业的意志和诉求。

技术指标争议的背后是保证电网安全运行的责任划分。电网一方认为,风电已不是当初“吃奶的小孩”,应为电网安全运行承担更多责任;新能源一方则认为,电网企业对电网安全运行负有不可推卸的责任,应主动适应新能源快速发展的需要。同时,新能源发电量在整个电力系统中占比仍然很低,远未达到基荷的水平,“让一个小孩去扛大包不合适”。鉴于新能源的发电特性,新能源和传统能源在保障电网安全运行方面应承担不同的责任,而不宜直接把火电的责任照搬过来。

此外,还有质疑声认为,电网方面之所以在修订标准中新增了诸多技术要求,除了保证电网安全运行的目的外,也不排除通过设置技术门槛自然过滤掉一部分风电,更易达成其承诺的弃风率下降目标。不过,这一说法遭到电网方面否认。

巨额改造成本谁买单

无论是电网方面,还是新能源方面,都表示认同标准修订要兼顾技术科学性和经济合理性,并在二者之间找到平衡点。但这个平衡点定位在哪,双方的理解相去甚远。

“当前,全国投运风机超过10万台,若进行高电压穿越改造,保守估计一台改造成本10万元,仅这一项的改造成本就上百亿。如此巨大的改造成本电网不承担,只能由风电开发商和整机制造商承担。鉴于整机制造商处于产业链的最底端,最后,巨额改造成本很可能将转嫁到整机制造商身上。”一位风电整机制造企业相关负责人告诉记者。

除了高电压穿越引发的改造成本外,无功能力技术指标的提升也意味着不菲的改造成本。

风能专委会提交给国家能源局的意见称,如按深圳修订稿要求,目前大部分风电机型的变频器容量需大幅提高,由此将引起变流器成本增加15%-20%,进而导致每台机组平均增加成本7万-10万元。按当前每年新增装机2000万千瓦估算,直接造成每年无效投入7亿-10亿元;而若要对存量的11万多台机组改造,无效投入则高达70亿-100亿元。

但中国电科院相关负责人却认为,应先分析新增技术指标是否必要,如果必要,就必须修订。接着再考虑怎么分摊成本。“如果现在不修订技术标准,一旦电网出现故障,之后再开展大规模改造,成本反而更高。”

“标准修订针对的是新建和扩建的风电场,并没有要求对存量风机进行改造。2011版标准实施后,的确对存量风机进行了低电压穿越能力改造,但这是国家能源局的要求,是管理层面的要求,和标准本身没有关系。”该负责人说。

“在国外,如果电网条件改变了,需要改造已有的风机适应电网新的要求,国家会给予一定的电费补偿弥补改造成本,但国内目前并没有相关的改造补偿。”秦世耀透露。

中国电科院称,标准修订目前仍处于准备阶段,主要是收集修改意见、研究修订内容。是否需要新增技术指标、增加哪些指标,仍处于技术讨论过程中。下一步,将按照国家标准制修订要求,开展标准初稿、征求意见稿、送审稿、报批稿等阶段的编制工作,预计将用两年时间完成标准修订。

新能源企业的沉默抵制、风能专委会的一纸建议,能多大程度上改变标准修订的原有轨迹,目前犹未可知。

        来源:网络
责任编辑:小钟
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