風電搶裝時代如何解決并網難題?

能見Eknower 綜合,  風能 2020-01-13 13:53:58
     

隨著平價時代的臨近,2020年陸上風電搶裝并網之路崎嶇難行,并網已成為搶裝潮面臨的最大風險和難題。


從2018年開始,風電行業大景氣周期開啟,復蘇趨勢明顯。進入2019年之后,風電行業復蘇趨勢持續加速,5月24日的風電平價上網時間表一出,迅速引燃了市場裝機熱情,風電迎來了搶裝潮。


為了最后的補貼,整個行業處于熱火朝天的搶裝中,裝機理應出現顯著增長。然而奇怪的是,官方數據卻顯示風電裝機正出現下滑。近期,國家能源局發布的1-11月份全國電力工業統計數據顯示,1-11月風電新增裝機容量為1646萬千瓦,同比降低74萬千瓦。


國家能源局統計數據為實際并網數據,盡管由于搶裝,吊裝容量有了大幅增長,然而并網并沒有增長,反而出現了下降。


對于風電投資商來說,并網是吊裝完成后最為關鍵的一環。不能接入電網,就不會產生任何收益。事實上,并網一直是制約投資商最大的難題。


2018年全國新增并網風電裝機數據是2059萬千瓦。此前業內廣泛預測,今年全年新增并網風電裝機將在2000-2200萬千瓦左右。但根據前11個月情況來看,2019年全國新增并網裝機很難超過去年了。


01、對電網的影響


風電、光伏等新能源并網,一直是一個比較敏感的問題。小到一個單體工程的接入,大到一個區域的新能源消納,都會對電網產生影響。


由于風速的不確定性,風電隨機性強、間歇性明顯,波動幅度大,波動頻率無規律,這些特性都增加了電網調峰、調頻的難度,導致風電出力與電網負荷表現出較強的反調節特性。


以吉林電網為例,風電反調峰概率約為56%,由于風電接入,一年期間峰谷差變大的時間達到210天。由于調峰容量不足,我國多個地區電網都出現了低負荷時段棄風的情況。


風電的間歇性、隨機性等特征還增加了電網穩定運行的潛在風險:風電引發的潮流多變,增加了有穩定限制的送電斷面的運行控制難度;風電發電成分增加,導致在相同的負荷水平下,系統的慣量下降,影響電網動態穩定;風電機組在系統故障后可能無法重新建立機端電壓,失去穩定,從而引起地區電網的電壓穩定破壞。


另外,風電場運行過度依賴系統無功補償,限制了電網運行的靈活性,加大電網電壓控制難度。據統計,受風電影響,蒙西電網錫盟灰騰梁風電基地沿線變電站220千伏母線電壓全年維持在額定電壓的1.1倍;蒙西塔拉地區500千伏無功補償設備停運時,220千伏系統電壓最高升至257千伏。


風電場大多處于電網末梢,大規模接入后,風電大發期大量上網,電網輸送潮流加大,重載運行線路增多,熱穩定問題逐漸突出。以甘肅酒泉地區為例,2007年以來風電、小水電快速發展,送出矛盾加劇,盡管采用過負荷切機以及變電站分裂運行等措施來提高輸送能力,但風場棄風問題仍然長期存在。


02、解決風電并網難題


歸根結底,解決風電并網難題還要落在整機商的身上,誰先解決風機“并網難”的問題,誰就有望在平價時代立于不敗之地。


近日,中國海裝獲得由國家風電技術與檢測研究中心頒發的3.XMW某機型高電壓穿越仿真特性校驗報告,標志著中國海裝絕大多數機型可通過仿真建模評估方式獲得高電壓穿越證書,徹底解決了機組并網高穿許可證問題,確保了機組的順利上網。


為響應搶裝潮下“保并網”的號召,中國海裝積極推進風電機組高穿仿真建模評估代替現場高穿測試工作,發明了一項高穿仿真模型,該模型精度高,完全符合NB/T 31075-2016《風電場電氣仿真模型建模及驗證規程》要求,仿真數據與實測數據滿足穩態區平均偏差<0.07,最大偏差<0.1。同時該模型還可用于分析解決現場疑難雜癥,通過模型進行故障還原,仿真優化策略和效果檢驗,對故障的解決具有重要價值。


中國海裝始終認為,掌握核心技術、增強自主創新能力才是中國風電創新驅動發展之路的根本。讓高電壓穿越測試變得精準又低耗,有效控制成本,方能真正迎接風電平價新時代的到來。


此次中國海裝利用高電壓穿越仿真建模評估代替機組現場高電壓穿越測試,為行業內首次新標準、全工況下的高穿模型驗證,是繼2011年中國海裝成功解決低電壓穿越許可證難題后的又一次技術飛躍。該項技術能大幅節約高穿測試費用,一個機型預計可節約30萬的測試成本,推廣應用后總計可節省上千萬元的測試費用,同時該驗證方式完全不受風況、測試環境等因素制約,能極大提高高穿獲證效率。


隨著3.XMW系列10個機型高穿仿真評估的積極推進,驗證了中國海裝高電壓穿越仿真技術的價值和推廣性,標志著中國海裝并網仿真技術研究取得重大了突破,解決行業技術難題,也將更好地為客戶提供整體解決方案。


(編輯:張素英  審校:張艷)
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