目前,甘肅已有并網風電場41座,裝機容量570.16萬千瓦;并網光伏電站15座,裝機容量15萬千瓦。甘肅核準在建的風電、光電裝機總容量179.96萬千瓦,已開展前期工作的風電、光電裝機總容量達1046.9萬千瓦。隨著新能源裝機量的持續增加,為應對風電、光電愈來愈突出的運行控制、接納、送出等問題,國家863計劃“電網友好型新能源發電關鍵技術及示范應用”(下稱“電網友好型新能源技術”)項目近日在蘭州啟動。該項目的研究成果可提高風電的消納比例和經濟效益,并帶來巨大的節能減排效益。
應對“規模化開發、集中式并網”
“通過課題研究,攻克一批新能源開發的重大關鍵技術,建立電網友好型風電場的概念和技術指標體系,通過研發新技術或集成已有技術手段,研究建設電網友好型風電場,實現風電場的功率精確預測和實時狀態監測(可測)、有功/無功功率的主動控制(可控)、對電網調度需求的響應(可調)以及對電網擾動的短時間支撐(暫態支撐)。”甘肅省電力公司總工程師王多在“電網友好型新能源技術”項目啟動會上介紹。
“規模化開發、集中式并網”是我國風電等可再生能源開發利用的主要模式。其中,酒泉新能源基地是我國第一個千萬千瓦級風電基地,并規劃建設百萬千瓦級光電基地,具有典型性和示范性。同時,我國新能源開發起步較晚、技術落后,且酒泉地處偏遠、電網薄弱,導致酒泉風電、光電發展面臨嚴峻的并網和消納瓶頸問題。
據介紹,“電網友好型新能源技術”項目成果的應用,將有效提高甘肅電網安全穩定運行水平和新能源接納送出能力,改善酒泉地區風電消納現狀,為國內外大規模風電的開發建設提供示范和借鑒。甘肅省科技廳廳長李文卿表示:“該項目總研發費用近2500萬元,是甘肅省電力公司繼‘風電場、光伏電站集群控制系統研究與開發’項目后又一次承擔的國家863計劃課題。”
被動變主動 應對行業新趨勢
據了解,前幾年開發風電時,風電機組生產商、風電開發商、電網企業等各方缺乏溝通,各干各的,沒有統一的標準、技術要求,風電企業沒有充分考慮電網的運行規律,同時也沒有進行風電場風力預測、低電壓穿越能力……隨著去年多個風電場發生風電脫網事故以后,國內才開始重視風電檢測,愈加重視電網友好型新能源發電技術的研發。
中國電科院相關人士此前向記者介紹:“早在2003年,德國的風電并網導則就要求風機須具備低電壓穿越能力,我們在2007年才認識到這個問題,并于2008年向國家申報了‘863項目’,2009年年底具備了檢測能力。因此,科研機構必須要有前瞻性的研發,否則等出現諸如因低電壓穿越能力缺失而出現的脫網事故等問題后,再開始研究就有些晚了。”
同時,國家電網從2008年開始,連續4年組織召開風電工作會議,廣泛邀請風電發展相關各方參加,及時通報風電并網、消納等方面存在的問題,協商、研究解決措施。正如國家電網副總經理舒印彪所說的那樣:“經過幾年的發展,風電和電網之間形成了相互促進良性互動共同發展的新局面。”
有利于培育戰略性新興產業
“目前,德國等國家及IEC(國際電工委員會)標準準備提出要對風機進行高電壓穿越能力檢測,維斯塔斯等國外風機廠商還提出風機要具備一次調頻等高級功能,他們認為這樣的風機才算完美,因此我們也在開展無功電壓等相關研究。”上述中國電科院相關人士指出,“國外風機廠商通過標準升級淘汰落后技術,通過技術升級提升產品競爭力,因此國內風機廠商也應主動開發電網友好型風機,以技術進步來帶動市場。”
除風電外,舒印彪在不同場合還多次強調:“光伏設備制造企業要加大技術和設備研發攻關力度,提高電池質量、壽命和性能;加大逆變器諧波控制技術研究,提升設備低電壓穿越能力、有功無功功率調節能力;完善主控系統運行性能和指標,建設電網友好型光伏發電系統。”
王多說:“‘電網友好型新能源技術’項目的研究和實施,能夠解決新能源發電發展面臨的關鍵技術問題,促進智能電網的建設。同時項目的建設對我國促進能源結構優化和高效利用、保障電力供應安全、培育戰略性新興產業等都具有十分重要的意義,也是占領世界新能源發電技術制高點、實現國際化戰略的重要舉措。”