風電并網，關鍵在“網”

本刊記者 唐維

一直以來，風電并網問題就困擾著我國風電產業的發展，無論是業界相關人士還是行業專家，都曾做過政策和技術層面的相關分析，提出了相應的建議和解決問題的辦法。那么，我國的風電并網，究竟出路何在呢？

我國風電發展速度驚人并網卻不盡如人意

自1986年在山東榮城建成了我國第一座并網運行的風電場開始，我國并網運行的風電場建設進入了探索和示范階段，風電開始逐步發展起來，而且由于眾所周知的原因，近年來一直保持著高速度發展的態勢，尤其是從2006年到2009年，每年累計裝機的增長率均超過100%，平均為113%。發改委2007年發布的《可再生能源中長期發展規劃》中指出:2020年我國風電裝機達3000萬千瓦。根據中國可再生能源學會風能專業委員會提供的最新數據顯示:截至2010年底，全國累計裝機容量達到了4470萬千瓦，已經提前10年超額完成了目標。僅2010年一年內就新增了18個100萬千瓦裝機，而原來要達到100萬千瓦風電裝機要花10年的時間。如此算來，風電裝機的速度比預期的已經快了180倍之多。我國風電發展速度驚人，而在風電高速發展的背后，并網問題也日益凸顯。

在并網方面，根據國資委4月份發布的信息顯示，今年一季度，國網公司并網風電裝機容量3316萬千瓦，同比增長70.9%；風電并網電量167.7億千瓦時，同比增長66.1%。國網發布的促進風電發展的白皮書也顯示:截至2010年底，全國風電并網容量2956萬千瓦；國家電網公司風電接網及送出工程累計總投資達418億元，共投運風電并網線路2.32萬公里，建成風電送出匯集變電站(開關站)25個，變電容量3770萬千伏安，建成新疆與西北750千伏聯網工程、甘肅千萬千瓦風電一期750千伏送出工程；2010年，全國風電機組平均利用小時數2097小時。雖然我國風電利用已達到較高水平，但是，風電并網仍然面臨著很大的問題。由于“十一五”以來風電裝機容量連年翻番，目前風電吊裝容量超過4000萬千瓦，其中并網容量超過3000萬千瓦，尚有1000多萬千瓦風機未并網，即使已經并網的風機也部分存在著發電卻不能上網、最終成為“棄風”的尷尬局面。當2010年各地正在“拉閘限電”的時候，內蒙古風電卻因為無法輸出而不得不棄風停轉，還有遼寧也曾遭到了一樣的處境。可以說，風電高速發展已經與電網配套建設及電力系統的協調之間出現了斷層，全國有三分之一的風電由于各種原因沒有入網，造成了巨大的資源浪費。據專家介紹:“在已經運行的風電場中，因為受到用電負荷的限制，有些風電場不得不限制上網量。雖然國家規定可再生能源要優先調度、優先上網，但電網公司實際上難以落實。”

此外，我國風電并網過程中還存在著一系列的問題，如“2.24”酒泉風電大規模脫網事故的爆發，就進一步暴露了風電并網和運行方面的漏洞，還有風電行業在經營和管理制度上的不健全等都是造成風電并網難的因素。而且，關于并網的標準也一直存在爭議。一直被業界關注的風電并網新國標雖未正式出臺，但相關人士透漏，“新國標出臺后，要求所有并網的風機都具備低電壓穿越功能”。由此可見，新標準必將迫使部分不符合規定的企業進行設備和技術上的更新和升級，由此產生的巨大開支還將成為風電場和電網共同頭疼的問題。可以說，目前我國風電還有很多問題急需解決，雖然裝機速度很快，但并網并不盡如人意。

電網已經成為風電大規模并網的關鍵環節

隨著風電裝機的不斷增加和風電并網的不斷發展，各種問題也隨之而來。酒泉近600臺風機的“集體”脫網其實只是個開始，隨著并網規模的不斷擴大，各種問題會越來越多，無論是電網還是風電設備商，或者是開發商，都將面臨嚴峻的并網挑戰。但隨著技術的不斷進步和成熟，就目前的情況來看，我國風電并網的關鍵逐漸被鎖定在了電網上，可以說，電網已經成為我風電并網的關鍵因素。

之所以這樣說，是因為我國風電特性所決定的。正如國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山所說，我國風能資源和電力市場的特點，決定了風電規模化開發不能按照“分散上網，就地消納”的發展模式來要求，只有“大規模，高集中，高電壓，遠距離輸送”的模式才能真正將風電資源充分利用，這樣的客觀條件就對電網提出了很大的挑戰。

關于風電大規模并網，相關專家提出了自己的看法:“酒泉風機集體脫網，雖然最后的定論是‘一般性電網電壓波動，并將事故歸結為發生故障的風電機組不具備低電壓穿越能力。’但是作為電網來說，是否具備了危機處理能力，為什么電網保護沒起作用？為什么84萬風電脫網，沒有其他電源頂上？脫網事故不是風電特有的事故，為什么推導出對風電可靠性的質疑？”從業內專家的質疑中我們不難看出，業內人士對電網提出了更高是要求。

中國科學院院士盧強在提到相關問題時也表示:“2010年的前10個月，遼寧省調因電網調峰原因年累計下達限發風電指令21次，最大限發風電出力76萬千瓦，估計棄風電量2592萬千瓦時。酒泉風電外送規模2010年主要受嘉酒——金昌750千瓦線路暫態穩定極限限制，最大為340萬千瓦。我國風電發展的高速度和電網發展的不同步，已經成為風電并網的最大阻礙因素。”施耐德電氣（中國）投資有限公司相關人員對于風電并網問題也提出了自己的看法:“目前我國風電的發展，技術已經不是最關鍵的因素，隨著技術的不斷進步，風電并網的瓶頸開始在電網運輸能力上體現出來，電網的發展和風電發電能力之間的問題也越來越突出，如果不解決好電網的問題，風電并網可能會受到很大的影響。”

作為并網的關鍵環節，電網公司也提出了自己的困難。南方電網電力調度控制中心相關技術人員表示:國際上很多國家對于風電并網都有一個相應的技術規范作為準入標準，為風電并網提供了良好的保障。而我國的相關技術規范由于各種原因尚未與實際情況相適應，這些都要通過一個過程逐步適應和磨合才能很好地解決。而且，電網公司作為發電和用電之間的中間傳輸環節，也有著自身的實際困難。比如說，風電場所發風電進入電網時有一個標準，或者說是“關卡”，而電網輸電到終端用戶時，還有一個“關卡”，而電網在兩者之間，就很容易受到兩端的“關卡”限制，既要保證風場的風電平穩大量接入，又要保證輸送給用戶的電力平穩可靠，對于電網來說，這個挑戰無疑是巨大的。對于電網公司來說，風電的不穩定性增加了更多的附加服務和運營成本，同時還要承擔更大的風險。

根據在北京舉辦的新能源并網國際論壇傳達出的觀點顯示，我國風電發展的關鍵技術已經逐步解決，目前影響風電并網的關鍵所在就是電網。正如中國可再生能源學會風能專業委員會副理事長施鵬飛所說:可以說，隨著技術的不斷成熟，風電成本的不斷下降，電網已經成為了風電發展的重要影響因素。

風電大規模安全并網需多方合作

要真正實現風電的全面并網發電，就要解決“電”和“網”之間的矛盾，減少由于風電項目的盲目上馬造成的資源浪費，避免電網因自身的壟斷地位而對于一些不符合標準的風電企業上網發電的限制，不斷完善電網的自身發展，還要制定相關的政策法規來加強對行業的規范以及管理和監督，同時還要不斷加強技術融合，促進多方合作，最終使行業發展走上良性循環的軌道。

作為風電領軍企業，維斯塔斯對于風電的發展具有一定的發言權。對于風電并網問題，維斯塔斯技術研發部Patrick Zhao表示:縱觀風電發展，技術與政策是中國風電發展的重要突破口。對于風電并網問題，如果要進一步突破，技術十分重要，但同時政策也一樣重要。這兩個因素相互作用，無論是技術上和調度管理上，都迫切需要進行相關的研究，不斷進行改進，從而保證電網的穩定運行。

在電網方面，正如專家所建議的那樣，可以讓電網企業采取多種措施提高電網對風電的接納能力，加快跨區跨省電網建設，擴大風電消納范圍，提高電網智能化水平，實現風電友好接入和協調控制，推進抽水蓄能電站等調峰設施建設，以增強電網調峰能力。而發展新一代電網將成為實現風電大規模并網的重要保障。中科院院士、中國電力科學院名譽院長周孝信在接受記者采訪時提出了針對電網的展望:在新能源變革的條件下，大規模利用清潔能源和可再生能源電力以及智能化是新一代電網的主要特征。新一代電網期望可再生能源電力比重達到40-50%。新材料、新元器件的電網技術裝備，大容量、低損耗、環境友好的輸電技術，大規模可再生能源電力接入系統技術，智能化的調度和運行控制技術，智能化的配用電技術等電網新技術的創新，將成為新一代電網的發展基礎。

政策方面，施鵬飛提出了相關建議:國家實行可再生能源發電全額保障性收購制度；政府按照全國可再生能源開發利用規劃；確定在規劃期內應當達到的可再生能源發電量占全部發電量的比重；制定電網企業有限調度和全額收購可再生能源發電的具體方法——配額制。這幾個方面是我國風電并網的重要政策因素，此外，施行純送風電與風電火電‘打捆’遠距離輸電方案；將風電納入電力系統進行統籌規劃；實行風電電量的強制性市場份額目標等也是解決風電并網問題的關鍵所在。

在技術層面，雖然我國風電技術已經取得了長足的進步，但關于大規模并網方面，還有很多問題亟需解決，中國電力科學研究院戴慧珠教授表示:要建設國家風電研究檢測中心，開展一系列針對大型風電基地并網的仿真研究，比如針對運行穩定、大規模并網調度等相關問題，進行電網與風電場電壓控制能力、風電場低電壓穿越問題的相關研究，增強電網穩定性，加強電能質量的監測和改善，應用風電功率預測，協調各類電源的配合等等，這些都是解決我國風電并網技術問題的關鍵。

還有，調控也一樣重要。為了達到非化石能源比重15%的承諾，風電需要3000億千瓦時，2015年就要達到1600億千瓦時，“這樣算來，未來10年，要求每年平均新增260億千瓦時的風電電量，每年平均新增風電裝機1500萬千瓦比較合適。”為了不浪費現有風電資源，造成“棄風停機”的現象，對于風電的發展，應從現實的角度出發進行規劃和調控。

另外，風機制造商的參與對于風電并網來說也必不可少。我國風電企業已經基本掌握了兆瓦級風電機組的制造技術，2010年，華銳風電、金風科技、東方電氣年產量分別超過了400、300、200萬千瓦，共有40多個整機廠的產品投放市場。我國企業自主研發的2兆瓦到3兆瓦的風機陸續成功并開始投入批量生產，但在實際運行中還存在著一些問題，這也需要不斷得到改進，才能夠保證風電并網的安全可靠。“制定科學化的行業標準，可以為風電并網提供堅實的設備基礎。”風電相關制造商如是說。

最后，建立融洽的溝通和協調機制，對于風電并網來說更不可缺。相關人士表示:“無論電網、電場、風機制造商還有技術研發方面怎么努力，如果沒有一個可以將這些因素綜合起來的良好平臺，沒有一個及時的溝通和協調機制，一切都似乎無從談起。建立良好的溝通和協調體系，才會保障風電并網的順利實施，才能讓可再生能源在我國發揮更大的作用。總之，要解決一系列風電并網的問題，需要多方合作。”