4月初,国家电监会发布甘肃酒泉风机大规模脱网事故的通报,自此,一场遍及整个风电行业的问责声四起。风机制造商、风电场、电网企业均未能幸免。
到底谁的责任？电监会是这样定论的:事故发生主要由风电设备、风场管理、电网接入以及运行安全监管等四方面问题导致。
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显然,这只是个美好的愿望。“标准越来越严格,尤其是对风机,难道解决了低电压穿越等风机的问题就能保证风电的绝对安全？”某风机制造企业高级销售深感不解,他认为当越来越多的人把矛头指向风机制造商的时候,行业更应该纵观全局。
酒泉遭遇脱网
这一次的确是中国最大的一起风机脱网。比三年前的吉林电网大范围风机脱网事故多损失了将近一倍的电量,但故障类型如出一辙,翻看吉林脱网事故报告,明确写着“2相短路(B-C)”,只是这一次是3相短路。
2月24日零时34分,中电投酒泉桥西风电场35千伏馈线开关柜下侧电缆头发生C相套管接地击穿。随后,一连串的事故发生:套管接地11秒后,演化为3相短路故障,敦煌变330千伏母线电压瞬间跌至272千伏,酒泉瓜州地区其它10座风电场298台风机随即脱网;随后,由于风电出力下降,引起系统电压升高,敦煌变330千伏母线电压瞬间最高值达到380千伏,因电压过高,瓜州地区另6座风电场的300台风机也因此脱网。
据悉,此次最终导致近598台风机脱网,损失电力84万千瓦。2008年4月,吉林白城的富裕风电场等4个风电场内所有风机跳闸。其实,事故并非人们熟知的这两起,甘肃捡财塘和河南清源风电场受电铁和冶金等大型用户影响,频繁因3相电压不平衡保护动作发生风机跳闸停机。
接连的风机脱网事故,让更多的人把矛头指向了风机制造商,尤其是低电压穿越,电网专家的说法是“风机没有低电压穿越功能,当风电装机更大时,电网频率会有问题”。
酒泉的风机状况如何？记者联系了两家国内外知名的风机制造商,A表示酒泉的风机多为未改造完的风机,也就是说最初的国标是风机并不需具备低电压穿越能力,去年国家电网制定的风电入网标准中加上了这一条,但新国标一直没有出台,所以低电压穿越并不是硬性的要求。但A表示,他们依旧在努力完善,希望能对旧机组进行改造,加上低电压穿越的模块,而酒泉正是这些旧机组的代表。
低电压穿越是风机的一项功能,即当电网故障或扰动引起风电场并网点电压跌落时,在一定电压跌落的范围内,风力发电机组能够不间断并网运行,从而维持电网的稳定运行。
另一家风机制造商B则认为脱网与风机无关,“即使风机都具备了低电压穿越能力,但也是有时间限制的,只有半秒的时间,所以根源并不在此,而在于风电场。”
的确,酒泉的风电是516万千瓦,“一个地方19家企业共同作业,风场可以遥相相望”,开发商说这种场景在5年前都是无法预料的。酒泉风电基地是我国第一座千万千瓦级风电示范基地,并且,头顶西部大开发标志性工程、建设“河西风电走廊”、打造“西部陆上三峡”等几顶桂冠。按照规划,这两年甘肃风电要形成1271万千瓦的规模,而全省负荷只有900万千瓦。
其实,吉林事故之后,电科院就召开过一次研讨会,当时,新能源研究所王伟胜所长就提出,“大规模风电接入对甘肃电网主网的电压稳定水平影响较大,不采取技术措施无法正常运行!”记得王所长在大屏幕上打出了一个大大的感叹号。
可见,本来就薄弱的甘肃电网已经无法承受。虽然国家电网一直在努力,从750千伏到特高压规划。据悉,哈密至甘肃安西750千伏线路已经投运,风电投资方对此下了很大赌注,理由是“西北五省来平衡两个千万千瓦的负荷”,并分析道,“青海只有水电,可以来调峰风电;宁夏只有一点太阳能还不成气候,陕西几乎没有新能源,只有甘肃和新疆的风电装机。”然而,750千伏到底能输送多少电？专家称“只有300万千瓦”,特高压也只是规划阶段。所以,甘肃电网承受力已经与风电负荷起了冲突,事故也只是敲了警钟。
低电压穿越成焦点
“风电并网的新国标我们负责一部分,这一次会更加严格,涉及的面更广,更系统,监测平台和技术手段、监测的软件等设置了很多,对低电压穿越以及整个系统都有要求,逆变器的转换率,电池等比以前更严格,因为产品不过关并网就会出现各种问题,很难保证稳定性和可靠性。”国网电力科学研究院宋丽霞接受记者采访时表示。
并且,东兴证券电力分析师周宏宇认为:“严格的背后会造成风电行业的又一轮洗牌,一批不能达标的企业将被淘汰。比如,低电压穿越和无功调节国外都有要求,前几年国内风电发展太快了,萝卜快了不洗泥,光造风机了,没考虑太多。”
而对于风电并网的标准出台也是一波三折。中国电科院首席专家胡学浩就对记者讲了这样一段他亲身经历的历程。
2006年1月,可再生能源法正式实施。按法律要求必须有新能源并网标准。于是,国家发展改革委牵头制定国标,先是委托中电联,中电联再委托电网公司、风电企业等具体执行。当时就出了一个指导性标准,适用了几年后就变成推荐性标准,但都是临时性的,指导性和推荐性标准都只能用两三年,正式的国标一直没出台。如今,这项推荐性标准也过了时效必须作废。去年,国网公司做了一个标准,但只是公司行为,不是行业标准。这一次的新国标就是在推荐性标准基础上制定的,故而慎之又慎。
无疑,低电压穿越成为新国标的焦点。胡学浩回忆,在2006年做指导性标准时,就写入了低电压穿越这项,后来审查时被删除,理由是当时的情况还不适宜写入,所有的风机都没有低电压穿越功能,写进这项则会造成所有的风电场都无法并网。
但是,“后来出现了吉林40万千瓦风机脱网事故,电网公司就召集我们开会,问为什么会跳掉,我们说他不具备低电压穿越能力,公司又问为什么不具备这个能力,为什么不用标准规定下来？”胡学浩说,自此也有很多声音,要求一步步完善低电压穿越和无功补偿,“虽然新国标里加入了低电压穿越,也不是一劳永逸的,各个国家对穿越时间的长短也意见不一”。
虽然起草者称,历时几年多次对欧洲进行考察,但风电企业却提出,“这样的严格规定对中国并不一定适合,据说我们的规定比美国还严格,中国的很多风机是国外设计的,现在并网规定却超过国外标准,将很难推行。”
互相推诿的背后
对于新国标,还有个小插曲,某媒体提出,起草部门称风机企业和运营商都介入其中,比如龙源电力等,而媒体去采访龙源电力总工程师杨校生时,他却断言并未征求龙源的意见。
甚至有风机企业提出新国标只电网一家之言,并表示不满,声称“前几年是主管部门大批喊上,现在是大批喊停,风电企业只能选择被动”。一边是风机企业表示新国标太严格不利发展,一边是电网要求更严格以期保护电网安全运行,其实,双方站在自己的立场上都没有错,矛盾在所难免。
还以酒泉风机脱网事故为例,首先对电网的危害是有目共睹的,目前我国正在进行电网改造形成全国性的大电网,电网发展的同时也带来了增加大面积停电的可能性,如果处理不当容易引起连锁反映。
其次是对风机,风机制造商B介绍说:“不该停机的时候突然停机会对齿轮箱等造成很大损害,力完全作用在机器本身,而且,脱网时机器还在发电,突然把输出端拿走了,能量是要守恒的,不能转化动能,动能怎么办,有可能造成飞车。”“低电压穿越也是半秒钟的事,而且不能全掉,全掉了再优质的机器也不行,都要自我保护而自行切机。新国标要求风机还不如去要求风电场,即使风机每个都合格,但风电场出现了短路事故,照样也得切机。”
但是,耳闻新国标对低电压穿越的严格,各企业也不得不行动,“现在很多人问我低电压穿越模块怎么卖,试图买个模块进行改造,其实根本就不是一个模块的问题,是风机整体设计时就要考虑很多因素,买个模块加进去治标不治本。”B企业表示,“如今面对新国标,风电场的做法是头疼医头脚疼医脚,标准上是要求风电场的,现在风电场都推给风机制造商;而起草人又说他们也只是建议权,不管执行;电网公司更是拥有极强话语权,满世界喊风电垃圾,但风电只是百分之几的问题,如果这个小数对电网影响这么大的话何谈电网稳定性？几方都在互相推诿。”
同时,采访中也有人对审批部门提出质疑,称当初酒泉上马如此多的风电也是欠考虑的,而且不光酒泉,甘肃、内蒙、河北、江苏、东北都可能出问题。
其实,在各利益相关方互相推诿的时候,也该思考一下各自的问题,一个产业的发展不只是某个环节努力就能实现的,风电也一样,低电压穿越解决了也不是万无一失,这只是一个突破口,还需行业的共同平等交流,以期良性发展。
