低压穿越“新国标”剑指风电场并网瓶颈

在矗立了几万台风机、遭遇了几起重大风机脱网事故后，被中国风电业界称为“风电并网技术国家标准”的规定日前终于浮出水面。

来自国家能源局的消息称，能源行业风电标准技术委员会一届二次会议暨能源行业风电标准化工作会议8月5日在京召开，会议审定并发布了“大型风电场并网设计技术规范”等18项重要标准。与此同时，电监会主要针对“风电场机组的低电压穿越能力检测及改造情况和风电场接入系统后对当地电网影响”的全国风电安全检查也在8月启动。

而对于在“高速公路”上狂飙了5年的中国风电来说，这个“国标”来得似乎有些晚。随之而来的改造成本、升级成本成为各方争论的焦点。

剑指并网瓶颈

中国风电在经历了短暂的“退潮”之后，一系列针对风电的行动集中展开，特别是新国标的颁布和安全检查的启动，目标直指中国风电发展瓶颈并网难题。

业界普遍认为，此次风电行业国家标准密集出台始于今年初电监会通报的数起风电脱网事故。

国家电监会7月18日发布的《西北区域风电安全状况及监管实践》则将矛头直接指向了运行机组的“低电压穿越能力”。据电监会相关报告，仅酒泉地区今年上半年各风电场发生的电力设备故障就达35次，其中，电缆头故障造成集电路跳闸21起，保护插件故障造成设备跳闸或开关拒动5起，其他故障9起。以上故障中，引发大规模脱网的事故有4起。

根据电监会的事故通报，在上述事故中，风机不具备低电压穿越能力是根源所在。风电脱网事故的频发，坚定了国家推行风机低电压穿越改造的决心。

低压穿越是指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，风电机组能够不间断地并网运行，直到电压恢复如常，从而维持电网稳定。具有低压穿越能力可保证风电机组在电网故障电压降低的情况下，尽最大可能与电网连接，保持发电运行能力，减少电网波动。

而国内风机低压穿越技术现状让业主忧心忡忡。甘肃省电力公司风电中心主任汪宁渤在接受《科学时报》记者采访时曾直言不讳地表示：“目前我国风电场风电机组普遍不具备低电压穿越能力。”

据记者了解，酒泉风电基地的风电设备招标是2008年完成的，当时国内关于低电压穿越的技术要求还没有明确。

事实上，早在2009年，国家电网公司就已经颁布了《风电场接入电网技术规定》，明确要求风电场电压跌落到额定电压的20%持续时间不超过625毫秒、在2秒时间以内电压恢复到90%额定电压的范围内，风电场不允许脱网，超过此范围风电场允许脱网。

但是这一企业标准对风机制造企业并不具备约束力，绝大多数风机在出厂后都不具备该项功能。

来自中国电科院(300215,股吧)新能源研究所的统计数据显示，目前已通过该院低压穿越能力检测和功率特性测试的仅有6家公司的6种机型，其中还有两家是外企。国内只有极少数整机企业的1.5兆瓦风力发电机组通过了该测试。

“随着风电机组大型化趋势和海上风电市场的开启，低压穿越测试已经成为制约多兆瓦级风力发电机组大规模并网的主要技术瓶颈。”中国电科院新能源研究所所长王伟胜说。

亿元成本堪忧

业内人士判断，未来，如果要进行该技术的改造升级，厂商成本将大大增加。另外，如果需要对现有运营风电场的风机进行技术改造，也将加大运营商的投资改造成本。

来自金风科技的测算，对已投产风机的低电压穿越能力改造，只需要对控制器进行软、硬件升级，而风机本身的升级改造费用大约为每台1万~2万元。

“针对已投入运行的直驱永磁机组，金风科技将免费给业主升级。”在日前举行的媒体见面会上，金风科技公共事务部总监姚雨介绍说，金风兆瓦级风电机组均采用直驱永磁技术，因采用全功率变流系统，具有天然的并网友好性，在低电压穿越功能改造和升级上难度并不大，改造成本较低。

金风科技并网技术部总监黄远彦告诉《科学时报》，公司目前的主导产品1.5MW直驱永磁机组低电压穿越升级，时间上，最快1小时就可以完成1台机组的升级。并且升级工作会尽量选在风力较弱的时候，以最小限度影响业主的正常收益。从目前看，需要升级的在运行直驱永磁机组达3000台以上，预计年底前完成所有的升级工作，升级后的金风科技直驱永磁机组低电压穿越能力高出国标要求。而新出厂的机组将自带最新版的低电压穿越功能。

黄远彦同时透露，目前金风所有1.5兆瓦的风机都需要升级改造，以具备低电压穿越功能。改造工程已从今年4月份开始进行，目前已有部分风机改造完毕，年底前所有风机将改造完毕。

金风科技战略与全球发展总监周彤告诉记者，公司需要改造的所有1.5兆瓦风机在公司所有销售机型中占半数左右。由于兆瓦级风机升级改造成本不高，因此改造成本将由金风科技承担。她同时透露，目前公司2.5兆瓦与3兆瓦的风机均已具备低电压穿越功能。

据周彤介绍，由于国内风电企业的需求，目前风机低电压穿越技术改造已派生出一个新的市场。美国和中国台湾的企业都在为国内企业提供升级改造服务，单机改造成本从30万至90万元不等。

而全球风机市场目前是直驱、双馈两大技术路线并驾齐驱。两大技术路线下的机型有所不同，其改造成本差异巨大。

国内一位不愿具名的风机制造企业总工程师告诉《科学时报》，双馈机型花费的技术升级改造成本将大大高于直驱机型。“因为有的改造可能要牵涉到更换零部件，比如整个控制器可能都要更换，那样成本就非常高，改造难度也很大。”上述人士称。

而来自中国风能协会可再生能源专业委员会的数据显示，目前国内市场上近八成的风机都不是直驱永磁型，按上述人士的说法，这意味着近八成风机的改造难度较大。

风电装机超过400万千瓦的大唐新能源公司发展规划部副主任张新斌表示，根据公司的测算，一台风机要进行低电压穿越能力改造的最低价是50万元。

据了解，截至2010年底，我国风电累计装机容量达到4200万千瓦，已安装风电机组数量超过2万台，绝大部分在2008年至2010年间投产，多数已安装风机并不具备低电压穿越能力，需要改造。如果按照大唐新能源最低50万元每台的改造费用计算，国内风电企业和设备商为风机改造所支付的费用将超过百亿。[!--empirenews.page--]