來自國家能源局的消息稱，能源行業(yè)風電標準技術(shù)委員會一屆二次會議暨能源行業(yè)風電標準化工作會議8月5日在京召開，會議審定并發(fā)布了“大型風電場并網(wǎng)設(shè)計技術(shù)規(guī)范”等18項重要標準。與此同時，電監(jiān)會主要針對“風電場機組的低電壓穿越能力檢測及改造情況和風電場接入系統(tǒng)后對當?shù)仉娋W(wǎng)影響”的全國風電安全檢查也在8月啟動。
而對于在“高速公路”上狂飆了5年的中國風電來說，這個“國標”來得似乎有些晚。隨之而來的改造成本、升級成本成為各方爭論的焦點。
劍指并網(wǎng)瓶頸
中國風電在經(jīng)歷了短暫的“退潮”之后，一系列針對風電的行動集中展開，特別是新國標的頒布和安全檢查的啟動，目標直指中國風電發(fā)展瓶頸并網(wǎng)難題。
業(yè)界普遍認為，此次風電行業(yè)國家標準密集出臺始于今年初電監(jiān)會通報的數(shù)起風電脫網(wǎng)事故。
國家電監(jiān)會7月18日發(fā)布的《西北區(qū)域風電安全狀況及監(jiān)管實踐》則將矛頭直接指向了運行機組的“低電壓穿越能力”。據(jù)電監(jiān)會相關(guān)報告，僅酒泉地區(qū)今年上半年各風電場發(fā)生的電力設(shè)備故障就達35次，其中，電纜頭故障造成集電路跳閘21起，保護插件故障造成設(shè)備跳閘或開關(guān)拒動5起，其他故障9起。以上故障中，引發(fā)大規(guī)模脫網(wǎng)的事故有4起。
根據(jù)電監(jiān)會的事故通報，在上述事故中，風機不具備低電壓穿越能力是根源所在。風電脫網(wǎng)事故的頻發(fā)，堅定了國家推行風機低電壓穿越改造的決心。
低壓穿越是指電網(wǎng)故障或擾動引起風電場并網(wǎng)點電壓跌落時，在一定電壓跌落的范圍內(nèi)，風電機組能夠不間斷地并網(wǎng)運行，直到電壓恢復(fù)如常，從而維持電網(wǎng)穩(wěn)定。具有低壓穿越能力可保證風電機組在電網(wǎng)故障電壓降低的情況下，盡最大可能與電網(wǎng)連接，保持發(fā)電運行能力，減少電網(wǎng)波動。
而國內(nèi)風機低壓穿越技術(shù)現(xiàn)狀讓業(yè)主憂心忡忡。甘肅省電力公司風電中心主任汪寧渤在接受《科學(xué)時報》記者采訪時曾直言不諱地表示：“目前我國風電場風電機組普遍不具備低電壓穿越能力。”
據(jù)記者了解，酒泉風電基地的風電設(shè)備招標是2008年完成的，當時國內(nèi)關(guān)于低電壓穿越的技術(shù)要求還沒有明確。
事實上，早在2009年，國家電網(wǎng)公司就已經(jīng)頒布了《風電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》，明確要求風電場電壓跌落到額定電壓的20%持續(xù)時間不超過625毫秒、在2秒時間以內(nèi)電壓恢復(fù)到90%額定電壓的范圍內(nèi)，風電場不允許脫網(wǎng)，超過此范圍風電場允許脫網(wǎng)。
但是這一企業(yè)標準對風機制造企業(yè)并不具備約束力，絕大多數(shù)風機在出廠后都不具備該項功能。
來自中國電科院(300215，股吧)新能源研究所的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前已通過該院低壓穿越能力檢測和功率特性測試的僅有6家公司的6種機型，其中還有兩家是外企。國內(nèi)只有極少數(shù)整機企業(yè)的1.5兆瓦風力發(fā)電機組通過了該測試。
“隨著風電機組大型化趨勢和海上風電市場的開啟，低壓穿越測試已經(jīng)成為制約多兆瓦級風力發(fā)電機組大規(guī)模并網(wǎng)的主要技術(shù)瓶頸。”中國電科院新能源研究所所長王偉勝說。
億元成本堪憂
業(yè)內(nèi)人士判斷，未來，如果要進行該技術(shù)的改造升級，廠商成本將大大增加。另外，如果需要對現(xiàn)有運營風電場的風機進行技術(shù)改造，也將加大運營商的投資改造成本。
來自金風科技(002202，股吧)的測算，對已投產(chǎn)風機的低電壓穿越能力改造，只需要對控制器進行軟、硬件升級，而風機本身的升級改造費用大約為每臺1萬~2萬元。
“針對已投入運行的直驅(qū)永磁機組，金風科技將免費給業(yè)主升級。”在日前舉行的媒體見面會上，金風科技公共事務(wù)部總監(jiān)姚雨介紹說，金風兆瓦級風電機組均采用直驅(qū)永磁技術(shù)，因采用全功率變流系統(tǒng)，具有天然的并網(wǎng)友好性，在低電壓穿越功能改造和升級上難度并不大，改造成本較低。
金風科技并網(wǎng)技術(shù)部總監(jiān)黃遠彥告訴《科學(xué)時報》，公司目前的主導(dǎo)產(chǎn)品1.5MW直驅(qū)永磁機組低電壓穿越升級，時間上，最快1小時就可以完成1臺機組的升級。并且升級工作會盡量選在風力較弱的時候，以最小限度影響業(yè)主的正常收益。從目前看，需要升級的在運行直驅(qū)永磁機組達3000臺以上，預(yù)計年底前完成所有的升級工作，升級后的金風科技直驅(qū)永磁機組低電壓穿越能力高出國標要求。而新出廠的機組將自帶最新版的低電壓穿越功能。
黃遠彥同時透露，目前金風所有1.5兆瓦的風機都需要升級改造，以具備低電壓穿越功能。改造工程已從今年4月份開始進行，目前已有部分風機改造完畢，年底前所有風機將改造完畢。
金風科技戰(zhàn)略與全球發(fā)展總監(jiān)周彤告訴記者，公司需要改造的所有1.5兆瓦風機在公司所有銷售機型中占半數(shù)左右。由于兆瓦級風機升級改造成本不高，因此改造成本將由金風科技承擔。她同時透露，目前公司2.5兆瓦與3兆瓦的風機均已具備低電壓穿越功能。
據(jù)周彤介紹，由于國內(nèi)風電企業(yè)的需求，目前風機低電壓穿越技術(shù)改造已派生出一個新的市場。美國和中國臺灣的企業(yè)都在為國內(nèi)企業(yè)提供升級改造服務(wù)，單機改造成本從30萬至90萬元不等。
而全球風機市場目前是直驅(qū)、雙饋兩大技術(shù)路線并駕齊驅(qū)。兩大技術(shù)路線下的機型有所不同，其改造成本差異巨大。
國內(nèi)一位不愿具名的風機制造企業(yè)總工程師告訴《科學(xué)時報》，雙饋機型花費的技術(shù)升級改造成本將大大高于直驅(qū)機型。“因為有的改造可能要牽涉到更換零部件，比如整個控制器可能都要更換，那樣成本就非常高，改造難度也很大。”上述人士稱。
而來自中國風能協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會的數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)市場上近八成的風機都不是直驅(qū)永磁型，按上述人士的說法，這意味著近八成風機的改造難度較大。
風電裝機超過400萬千瓦的大唐新能源公司發(fā)展規(guī)劃部副主任張新斌表示，根據(jù)公司的測算，一臺風機要進行低電壓穿越能力改造的最低價是50萬元。
據(jù)了解，截至2010年底，我國風電累計裝機容量達到4200萬千瓦，已安裝風電機組數(shù)量超過2萬臺，絕大部分在2008年至2010年間投產(chǎn)，多數(shù)已安裝風機并不具備低電壓穿越能力，需要改造。如果按照大唐新能源最低50萬元每臺的改造費用計算，國內(nèi)風電企業(yè)和設(shè)備商為風機改造所支付的費用將超過百億。
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