风电并网

　　昨天，金风科技与英飞凌签署变流器模块技术引进协议，金风科技获权在国内生产兆瓦级风力发电机组变流器所需的英飞凌模块。[1]

　　而该协议的签署的背景是，国内日益明显的“风机向电网友好型发展”的趋势。据悉，英飞凌的模块能够帮助金风的风机适应不同条件下的电网。[1]

　　随着风力发电机组向大型化和电网友好型发展，全功率变流器已经成为影响金风直驱永磁机组低电压穿越和成本效益的核心系统之一。变流器作为风电机组的核心部件，[1]占整机制造成本的15%左右，英飞凌的模块技术，更是占到变流器制造成本的50%左右。而模块作为核心部件，其技术完全为国外企业所掌握。

　　进口国外模块面临着成本和即时供货等制约，金风科技在近年装机容量连年翻番的背景下，出手引进英飞凌的模块，以求在享有批量自产所带来的显著成本效益的同时，提升核心部件自给能力。为此花费几何不得而知。[2]

　　业内人士认为，类似金风科技的此番技术引进，也是受国内风机向电网友好型转变的形势所迫。

　　风电并网国家标准或将于明年出台

　　舆论热传年内即将出台的风电并网国家标准，最快将于明年初出台，将要求风机向电网友好型转变。

　　清华大学电机工程系教授柴建云对媒体表示，风电并网国家标准的框架基本来自国家电网公司去年12月颁布的企业标准――《风电场接入电网技术规定》。在经过两次征询风电专家、风电设备制造商和下游企业的综合意见后，加入修订意见的标准目前已由中电联上报国家能源局待批。

　　风电并网国家标准的内容包括风机控制技术、功率预测技术和储能技术等。此外，新国标还对并网风机和风电场的技术指标、运行性能等方面提出了详细的规定和要求。

　　为配合风电并网国家标准的实施，在并网方面，国家将推出风电并网检测认证制度，满足风电设备认证的检测要求，可为风电设备制造企业独立进行试验提供场地和测试设施。

　　电网设立“友好型风电场”标杆

　　除了制定国家标准，电网也在设立“友好型风电场”的标杆。11月4日，大唐新能源赤峰公司东山风电场通过东北电网公司验收，成为我国首家“电网友好型”风电场。

　　按照电网方面的定义，“电网友好型”风电场，是指能够结合电力系统稳定要求和潮流分布及时进行状态和参数调整，实现风电可控、在控的风电场。

　　与普通风电场相比，“电网友好型”风电场具有三个特点：一是风机具有有功无功调节和低电压穿越能力，确保电网发生波动时风机不解列；二是风场拥有风功率预测系统，能够完成风电场48小时内的短期功率预测和15分钟至4小时的超短期功率预测；三是集中优化配置有功功率和无功功率控制系统，实现风机的远程调节控制。

　　为了降低风电接入电网后的运行风险，电网也在组织对风机以及风电场进行低电压穿越能力的测试、改造。目前，西北电网新投的1.5兆瓦风机中已有31.8%通过中国电科院的入网检测，具备低电压穿越能力，其余正积极进行测试、改造工作。令风机制造商和风电场业主忐忑不安的是高额的改造费用，有预测认为，对现有风机的改造成本或将达到70亿。

　　2风电并网发电的特点

        风力发电有两种不同的类型，即：独立运行的。离网型。和接入电力系统运行的。并网型。离网型。的风力发电规模较小，通过蓄电池等储能装置或者与其他能源发电技术相结合（如风电/水电互补系统、风电——柴油机组联合供电系统）可以解决偏远地区的供电问题。并网型。的风力发电是规模较大的风力发电场，容量大约为几兆瓦到几百兆瓦，由几十台甚至成百上千台风电机组构成。并网运行的风力发电场可以得到大电网的补偿和支撑，更加充分的开发可利用的风力资源，是国内外风力发电的主要发展方向。在日益开放的电力市场环境下，风力发电的成本也将不断降低，如果考虑到环境等因素带来的间接效益，则风电在经济上也具有很大的吸引力。并网运行的风力发电场之所以在全世界范围获得快速发展，除了能源和环保方面的优势外，还因为风电场本身具有下列优点：

　　（1）建设工期短风电机组及其辅助设备具有模块化的特点，设计和安装简单，单台风机的运输及安装时间不超过三个月，一个10MW级的风电场建设工期不超过一年，而且安装一台即可投产一台。

　　（2）实际占地面积小，对土地质量要求低风电场内设备建的筑面积仅约占风电场的1%，其余场地仍可供农、牧、渔使用。

　　（3）运行管理自动化程度高，可做到无人值守另一方面，风力发电受到其一次能源——风能的限制。

　　3风电并网出现的问题及解决方法

        风电并网难是一个困扰着行业的难题，怎样简单容易的实现风电并网似乎无解，但是也是有缝可寻的，风电并网难问题实非无解，以下三点是非常重要的，也是必须注意和掌握的。[3]

　　首先，在风电基地的开展上切忌贪大求全，要视地域状况和开展需求有步骤、有节拍地实行。比方蒙东、蒙西这样天然劣势集中的地域，要在合理规划的前提下走可连续开展的开发途径。而某些地域，比方新疆，在甘肃的风电都难消纳的现状下，再继承鼎力增添风电装机范围显然是不合理的。

　　其次，调度规矩和运行方法的改变势在必行。我国推行的节能调度，并没有真正实行开，后果也不好。咱们晓得风力资源由于其天然动摇性，会有产出不稳固性的特征，这往往使得需求激烈时提供方软弱，而提供激烈时需求方缺乏。因而，如何调度风电资源是优先要处理的课题。

　　另一方面，在调度规矩上也需灵巧改变。国外大多数国家都规矩一切的电源是能够参加调峰的，水电、燃气发电都100%参加调峰，煤电能够50%深度调峰、核电都有15%～30%的调峰幅度，但我国目前条件下，假如不进行技巧革新和调度标准的革新，核电、煤电和热电联产都很难进行深度调峰。同时，国家在核准名目，制订标杆电价时核电、火电每年都有绝对固定的发电规划（年应用小时数），这种运行方法无法满意风电不弃风的请求。从技巧上进步调峰才能，增添抽水蓄能电站和可调度的燃气电站，以及进步火电的调峰的灵巧性，建立契合低碳开展，契合气象友爱，契合节能调度的新调度机制才能从基础上处理风电并网难题。

　　节能环保是目前的主要话题深入到各行各业，但是怎样做到既节能环保又能有力的提升工作效率呢？那就要注意以上三点了。一是要建立有序、有节拍、范围化和散布式开展相联合的基础观点；二是要重点做好电力调度的体制和机制革新；三是要处理好长间隔保送的问题。以上三个方面缺一不可，其中调度规矩的改变是关键关键之一。

　　三个显著问题

　　一是电源建设无序、过快，电网工程核准环节多、周期长，而电网疲于应付。这一点，连新能源的投资者都没有否认过。

　　二是电网现有的调峰能力不足。风电具有显著的随机性和间歇性，大规模并网后，需要增加快速调峰电源(抽水蓄能、燃气电站等)保障电网安全。全球风电装机规模最大的几个国家中，西班牙的快速调峰电源比重达到34%，是风电的1.7倍;美国高达47%，是风电的13倍。我国“三北”地区电源结构单一，快速调峰电源比重不足2%，难以适应风电更大规模建设的要求。

　　三是电网跨区消纳能力有待提高。以北欧为例，丹麦、瑞典、挪威、芬兰四国之间建立了北欧电力市场，互通有无。无风时，丹麦从邻国挪威进口水电，而风电富余时，丹麦就会将风电卖给其他国家，这都有赖于坚强跨国电网支撑。我国吉林省风电机组年运行小时数已经由2008年2163小时降至2012年1420小时，一个主要原因就是风电消纳外送的特高压通道迟迟没有打通。

　　建议

　　第一，应把建设坚强智能电网作为新能源发展的重要保障。这不仅有利于促进大型可再生能源发电基地开发消纳，也有利于促进分布式电源的发展。

　　第二，应该健全相关法律，完善政策支持体系。

　　第三，风电、太阳能发电等清洁能源具有显著的间歇性和随机性，应注重其对电网安全的冲击，加强并网管理。[4]