近日,包括大型風(fēng)電場并網(wǎng)、海上風(fēng)電建設(shè)、風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測、風(fēng)電場電能質(zhì)量等18項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的《大型風(fēng)電場并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》正式步入實(shí)施階段。
國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山表示,國家能源局加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電開發(fā)的管理,主要背景是隨著我國風(fēng)電開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大,一些風(fēng)能資源豐富地區(qū)出現(xiàn)了盲目建設(shè)的問題,有些項(xiàng)目建成后不能正常并網(wǎng)發(fā)電,因此國家能源局要求地方對(duì)風(fēng)電開發(fā)制定計(jì)劃,提出計(jì)劃的依據(jù)是風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃、前期工作、電力市場和并網(wǎng)條件。
是什么原因?qū)е嘛L(fēng)機(jī)并網(wǎng)發(fā)電難?
華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任畢天姝對(duì)記者表示:“如果僅僅將風(fēng)機(jī)與電網(wǎng)物理連接,這非常簡單,但并不能解決問題。風(fēng)電并網(wǎng)歸根結(jié)底是要合理、有效地利用風(fēng)電,這就是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)問題?!?/p>
據(jù)統(tǒng)計(jì),西北、東北、華北三北地區(qū)累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量3764.6萬千瓦,占全國風(fēng)電總裝機(jī)容量的84.1%,但三北以外的地區(qū)用電量占全國總用電量的80%左右。我國的風(fēng)能資源大多集中在西北,而電力負(fù)荷則主要分布在東南,風(fēng)電資源與負(fù)荷逆向分布,決定了中國風(fēng)電發(fā)展不得不面對(duì)大規(guī)模集中開發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送所帶來的一系列難題。因此,我國風(fēng)電發(fā)展必然存在著匯集、送出和消納等并網(wǎng)問題。同時(shí),火電占我國電力供應(yīng)80%以上,風(fēng)電波動(dòng)大且難以預(yù)測,但電力需求與火電發(fā)電量相對(duì)穩(wěn)定,當(dāng)風(fēng)電發(fā)電量變化時(shí),火電難以及時(shí)反應(yīng),所以必然給電網(wǎng)帶來壓力,從而產(chǎn)生風(fēng)電消納上的問題,不是電力太多而浪費(fèi)就是電力供應(yīng)跟不上,影響電網(wǎng)電力供應(yīng)。另外還有風(fēng)電產(chǎn)業(yè)本身的問題。由于我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展太快,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒有及時(shí)跟上,風(fēng)機(jī)不具備低電壓穿越等技術(shù)能力,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)不能正常并網(wǎng)發(fā)電,這也是造成當(dāng)前風(fēng)電并網(wǎng)難題的一大因素。
并網(wǎng)難題如何解決
在不久前召開的2011北京國際風(fēng)能大會(huì)上,一位電網(wǎng)公司的高管曾表示,風(fēng)電質(zhì)量問題太多,波動(dòng)太大,如果不加以改善,風(fēng)電并網(wǎng)問題很難解決。
解決風(fēng)電并網(wǎng)難題,需風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)、風(fēng)電場與電網(wǎng)三方共同努力。對(duì)于電網(wǎng)來說,他們希望電力是可控、能適應(yīng)系統(tǒng)擾動(dòng)、抗故障能力較強(qiáng)、當(dāng)負(fù)荷需要的時(shí)候有供應(yīng)保障的,但目前風(fēng)電不能滿足這些要求。因此,風(fēng)電場應(yīng)該根據(jù)電網(wǎng)要求,改善發(fā)電特性,增強(qiáng)風(fēng)電可控性、響應(yīng)能力、抗干擾能力?!斑@需要出臺(tái)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)?!碑吿戽f。
一位新能源業(yè)內(nèi)人士表示,應(yīng)對(duì)風(fēng)力波動(dòng)大而影響風(fēng)電并網(wǎng)的問題,目前業(yè)內(nèi)的一種趨勢是采用風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)。風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)集風(fēng)能、太陽能、蓄電池以及智能控制技術(shù)為一體,利用風(fēng)能、太陽能的互補(bǔ)性,可以獲得比較穩(wěn)定的輸出,同時(shí)通過合理地設(shè)計(jì)與匹配,大大減少蓄電池的數(shù)量,從而較好地解決風(fēng)力波動(dòng)大的問題?!安贿^,要想徹底解決風(fēng)電并網(wǎng)難題,還得將風(fēng)電成本降下來。如果風(fēng)電、光電成本低于火電,并網(wǎng)將不再是問題,不過這至少還需要5年時(shí)間?!彼硎尽?/p>
而在電網(wǎng)方面,加快建設(shè)智能電網(wǎng)是一種解決風(fēng)電并網(wǎng)難題的思路。
智能電網(wǎng)中有大量傳感器,能隨時(shí)了解用戶狀況,從而大大增強(qiáng)電網(wǎng)的可控性,并可以采取相應(yīng)的措施拉平負(fù)荷曲線,比如主動(dòng)調(diào)節(jié)用戶需求讓其在用電低谷、風(fēng)力強(qiáng)勁時(shí)進(jìn)行電動(dòng)車充電等,讓用戶與電網(wǎng)雙向響應(yīng),從而解決風(fēng)電消納問題。
智能電網(wǎng)的示范建設(shè),國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)一直都在進(jìn)行,也取得了一些成績,但是智能電網(wǎng)并非包治百病的仙丹,不能將新能源電力并網(wǎng)問題完全寄托在智能電網(wǎng)之上,解決并網(wǎng)問題還需要各方面共同努力。
史立山表示,風(fēng)電在并網(wǎng)運(yùn)行方面遇到一些新的困難,既有技術(shù)方面的原因,也有管理方面的問題,更重要的還是經(jīng)濟(jì)方面的因素。如果不考慮經(jīng)濟(jì)性的話,電力發(fā)電系統(tǒng)可以大規(guī)模接納風(fēng)電,但如果考慮成本影響,可能還需要相當(dāng)長時(shí)間的努力。