风电大基地带来并网新挑战

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当前，率先具备“平价”条件的“三北”大基地重新成为风电开发的热土，伴随大基地项目开发，新能源将在局部大规模并网，当年的大规模脱网事故会否重演？

伴随风电“平价”时代临近，率先具备“平价”条件的“三北”大基地重新成为开发的热土。截至目前，国家能源局批复多个位于青海、内蒙古、甘肃等地的大基地项目。由此，风电大规模并网问题再次成为业内关注的焦点。

局部大规模风电并网再次带来挑战

国家电网调度控制中心教授级高级工程师裴哲义在日前举行的“大基地时代——决战风电并网”线上会议中指出，伴随风电大基地项目开发，新能源将在局部大规模并网，这将对电网稳定性带来一定挑战。

“问题主要体现在三个方面：一是电网系统的抗扰动能力可能下降，系统惯量的丢失会引发电网稳定性下降，这也是全球电力系统面临的可再生能源并网所带来的普遍性问题。二是电网调节能力下降，风电及光伏作为波动性能源，随着在电网中占比增加，电网波动性也会相应增加。三是当前风电和光伏的技术指标相对偏低，与常规火电的技术指标存在差距。” 裴哲义说。

记者了解到，截至目前，获得国家能源局批准的风电大基地项目包括上海庙可再生能源基地、青海海南州可再生能源基地、乌兰察布风电基地、华能北方上都百万千瓦级风电基地项目等。由于我国风电等可再生能源资源集中在西部地区，能源消费主力则集中在中东部，长距离输电成为了解决资源分布不平衡的主要手段，尤其是特高压直流输电成为了风电大基地项目外送的主要方式之一。

在过去15年里，随着全球风电及光伏装机量大幅增加，电源波动引发的大规模脱网事件也时有发生。英国最近一次停电事件受到世界瞩目，2019年8月，英国英格兰与威尔士大部分地区出现停电，有推测认为是霍恩海上风电场风机因耐受低频能力不足而导致大量风机脱网。在我国风电规模化发展初期，甘肃酒泉等风电项目也曾出现大规模风机脱网事故。不过，后来伴随“低穿”改造等一系列技术优化，大规模脱网风险得以避免。 

针对项目特点的前期基础研究尤为重要

在可再生能源发电占比越来越高之时，行业应如何应对潜在风险？

中国电科院电力系统所发电控制与电网工程实验室主任李文锋指出，国内并无先例可循，因此，针对项目特点进行的前期基础性研究尤为重要。“凡事预则立，不预则废。目前，国内涉及特高压直流线路外送或海上风电等项目相关经验仍然较少，在没有配备常规电源的情况下，项目方应更加注意规避可能出现的风险。”

同时，清华大学电机系教授、博导谢小荣也表示，近年来，国内电力系统发展迅速，很多方面走在了发达国家前面，因此，可借鉴的国外经验越来越少。要确保电网的稳定安全运行，更需立足于自我探索。

多位业内专家表示，在运用特高压直流等新技术的同时，新能源自身接入电网标准也应有所改变，以便更好地适应电网系统。裴哲义透露，2020年新版《风电场接入电力系统技术规定》（征求意见稿）预计将对新能源频率适应性范围以及故障穿越电压等参数提出新的要求，同时相关部门也将对风电并网可能产生的次同步振荡问题进行专题研究。

业内各方应积极协作共同降低风险

业内专家提醒称，标准的制定对于促进行业健康发展有重要作用，在行业标准出台可能滞后的情况下，更需要风电行业各方做好项目的风险控制工作。

华能集团新能源事业部技术管理处处长李国庆认为，在平价上网的新形势以及新的技术要求下，业主方需要与电网方面、主机厂商和设备供应商一起适应新的技术要求。“目前主机成本仍占风电开发成本的较大部分，因此，在设计、制造、运输、施工等环节，开发商应与主机厂商一同努力，保证主机既符合并网导则的技术性要求，又符合平价上网的经济性要求。在未来的招标文件中，开发商将按照最新技术导则进行招标，主机厂商要快速推进符合并网导则的认证试验工作，才能进入招标范围。”

金风科技电网技术总工程师乔元则认为，要适应新的市场要求及环境，作为主机制造商，在风机设计方面必须着眼未来，留有余量和一定的升级空间。

“平价上网时代越来越重视成本。为了维持20年全生命周期的安全稳定运行，风机设计不能只满足眼下标准，还应预留一定空间来应对未来可能的升级需求。在风电大基地项目中，新能源电源局部占比较高，风电如果能够参与系统调频将对系统的安全稳定具有重要意义。”乔元说。