最近的酒泉很熱鬧，甚至不亞于三年前招投標(biāo)時(shí)的火爆。只是這一次的重點(diǎn)是針對(duì)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力的改造。
金風(fēng)科技并網(wǎng)技術(shù)部工程師黃遠(yuǎn)彥從今年4月份就開始忙碌，著手為在運(yùn)行風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越進(jìn)行升級(jí)。因?yàn)閲夷茉淳纸o的任務(wù)是，一年內(nèi)必須改造完畢。金風(fēng)卻在盤算能否壓縮下時(shí)間，盡量爭取在旺風(fēng)季到來之前，完成相關(guān)升級(jí)工作。并承諾“針對(duì)在運(yùn)行的所有直驅(qū)永磁機(jī)組，將在年底前完成最新低電壓穿越升級(jí)改造，且相關(guān)成本均由金風(fēng)科技承擔(dān)”。
如此為客戶著想的并非金風(fēng)一家，華銳、東汽、湘電、NORDEX(恩德)、VESTAS(維斯塔斯)等企業(yè)都表示已經(jīng)啟動(dòng)了低電壓穿越的改造工程。因發(fā)生幾次風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)而備受關(guān)注的甘肅酒泉風(fēng)電基地更是成為這些工程隊(duì)們?cè)训牡胤健?/p>
“截止2011年6月底，轄區(qū)已經(jīng)完成近千臺(tái)風(fēng)機(jī)的改造，占總臺(tái)數(shù)的48.24%。由于各風(fēng)機(jī)企業(yè)在本地安裝數(shù)量不同，其中金風(fēng)已經(jīng)完成128臺(tái)，華銳完成472臺(tái)，東汽完成267臺(tái)。按照進(jìn)度，金風(fēng)和華銳的機(jī)組會(huì)在年前完成改造，東汽7月底基本完成改造。”國網(wǎng)西北分部副主任左玉璽表示，這個(gè)進(jìn)度已經(jīng)很樂觀了。
但是，事情并沒這么簡單，“國內(nèi)有些機(jī)組根本無法改造，別說硬件沒有設(shè)計(jì)，就連放置硬件的空間都沒有預(yù)留，而且這種機(jī)組并非少見。”艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司大中華區(qū)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)線副總裁崔益彬?qū)Α赌茉础冯s志記者抱怨道。
整改風(fēng)刮向全國
這次整風(fēng)是從酒泉刮起的。幾個(gè)月之前，包括酒泉在內(nèi)的很多風(fēng)場(chǎng)短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了多次風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故，這在很大程度上刺激了主管部門的神經(jīng)。
王玉玲，國家電力調(diào)度通信中心總工程師，她和她的團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)出了一組權(quán)威的數(shù)據(jù)：截至今年6月底，國家電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)電并網(wǎng)達(dá)到3721萬千瓦，同比增長70.3%。三北地區(qū)占比最高，10萬千伏以上的大中型風(fēng)電場(chǎng)達(dá)166所，占比74.8%，總?cè)萘扛哂谖靼嘌赖蕊L(fēng)電發(fā)達(dá)國家。僅今年上半年，全系統(tǒng)風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)35次，脫網(wǎng)風(fēng)機(jī)3848臺(tái)/次。大型事故6次。其中西北4.25事故損失153.65萬千瓦，脫網(wǎng)機(jī)組達(dá)1278臺(tái)。
王玉玲解釋說，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)涉網(wǎng)保護(hù)定值與風(fēng)機(jī)故障穿越能力不匹配是導(dǎo)致脫網(wǎng)的原因之一。設(shè)備故障引起事故占60%。3848臺(tái)風(fēng)機(jī)中，其中57.8%是由于不具備低電壓穿越，26.6%由于不具備高電壓穿越。
國家電網(wǎng)公司的觀點(diǎn)是，針對(duì)低電壓穿越能力缺失的機(jī)組，要求風(fēng)電場(chǎng)在0.9-1.1倍額定電壓范圍內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組能正常連續(xù)運(yùn)行。現(xiàn)在的問題是，相當(dāng)多的機(jī)組在1.1倍額定電壓100毫秒內(nèi)就脫網(wǎng)了，不具備這個(gè)能力的要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)整改完成。還要具備必要的高電壓穿越能力。他們的理由是，在風(fēng)電發(fā)展比較發(fā)達(dá)的國家對(duì)超過1.1倍電壓有要求，最嚴(yán)格的是1.3倍要運(yùn)行60毫秒。
電網(wǎng)的故障原本是不可避免的。緣何這次把低電壓穿越問題擺在如此重要位置？
NORDEX電氣部主任吳楠的話簡潔明了，“如果風(fēng)機(jī)沒有低電壓穿越功能，一旦電網(wǎng)有個(gè)小的故障，風(fēng)機(jī)就會(huì)出于自我保護(hù)自動(dòng)斷開，會(huì)把電網(wǎng)的這個(gè)故障擴(kuò)大化，當(dāng)有了低電壓穿越功能后，可以保證故障不會(huì)由于風(fēng)機(jī)的原因被擴(kuò)大化。風(fēng)機(jī)作為主力電源后，這個(gè)問題將會(huì)凸顯，不得不解決。”
這正如中國電科院[0.00 0.00% 股吧 研報(bào)]新能源所所長王偉勝所說，很多人認(rèn)為脫機(jī)事故中把低電壓穿越的問題擴(kuò)大化了，其實(shí)這種看法是錯(cuò)誤的，由于缺乏低電壓穿越引起的后續(xù)問題將更為棘手。
當(dāng)各方都體會(huì)到了問題的嚴(yán)重之后，面對(duì)這場(chǎng)整改風(fēng)也就顯得坦然了很多。
必須指出的一點(diǎn)是，這次規(guī)定的是1兆瓦以上的風(fēng)機(jī)必須整改，而對(duì)于國內(nèi)運(yùn)行時(shí)間較長的“750”、“850”型號(hào)的風(fēng)機(jī)而言則沒有硬性規(guī)定。
那么，這部分風(fēng)機(jī)該如何改造，費(fèi)用該由誰支付？
金風(fēng)近些年先后推出的兩個(gè)機(jī)型是齒輪箱機(jī)組“750千瓦”和直驅(qū)永磁機(jī)組“1.5兆瓦”，目前，金風(fēng)750千瓦機(jī)組基本停止生產(chǎn)，所有機(jī)型都轉(zhuǎn)向兆瓦級(jí)直驅(qū)永磁機(jī)組。對(duì)于直驅(qū)永磁機(jī)組，金風(fēng)科技總工程師崔新維坦言，在下線時(shí)硬件已經(jīng)考慮在內(nèi)，只是軟件部分的改造，每臺(tái)2個(gè)小時(shí)就能改造完；而對(duì)于齒輪箱機(jī)組“750千瓦”的機(jī)型則需要費(fèi)點(diǎn)功夫，不僅僅是軟件，硬件部分也要進(jìn)行改造，由于這部分機(jī)組售出時(shí)，市場(chǎng)并未提及低電壓穿越功能，所以針對(duì)這部分機(jī)組的改造，金風(fēng)科技稱已做好方案供業(yè)主選擇采用。
的確如此。國電聯(lián)合動(dòng)力風(fēng)電設(shè)備技術(shù)研究所所長秦明表示，合同明確的風(fēng)場(chǎng)，這筆改造費(fèi)用由設(shè)備制造商承擔(dān)，是合理的。但對(duì)于前幾年投運(yùn)的、合同里又沒有明確要求的，由設(shè)備制造商來承擔(dān)卻有點(diǎn)不合適，因?yàn)轱L(fēng)電低電壓穿越功能是一個(gè)新技術(shù)，過去政策和用戶都沒有提出類似要求。
“一旦新國標(biāo)出臺(tái)，之后新生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)就必須具備低電壓穿越功能，而這部分成本就要風(fēng)機(jī)企業(yè)來消納了。不過，金風(fēng)科技新出產(chǎn)的所有機(jī)組都將自帶最新版低電壓穿越功能。”崔新維說。
這也使得這場(chǎng)全國風(fēng)機(jī)大整改不僅僅是風(fēng)機(jī)制造企業(yè)一方忙碌，而是從風(fēng)電場(chǎng)到電網(wǎng)，再到風(fēng)機(jī)企業(yè)全部參與進(jìn)來。電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)出了最后傳票，不改造不能并網(wǎng)，風(fēng)電場(chǎng)只能埋單與風(fēng)機(jī)企業(yè)共同完成改造。
“華能酒泉30萬千瓦的風(fēng)場(chǎng)已經(jīng)完成改造，正在等待檢測(cè)。我們也呼吁電科院加快檢測(cè)，不要造成資源浪費(fèi)。”華能集團(tuán)規(guī)劃發(fā)展部副部長張少鴻已經(jīng)不止一次地談改造話題了，但是，整改完的風(fēng)場(chǎng)排隊(duì)等待檢測(cè)已經(jīng)成為不爭的事實(shí)。而我國的檢測(cè)部門只有電科院一家，面對(duì)如此多的風(fēng)電場(chǎng)也是心有余而力不足。于是，全國整改排隊(duì)檢測(cè)成為風(fēng)電企業(yè)的一個(gè)新話題。
改造難題派生新市場(chǎng)
理順了誰承擔(dān)改造成本的問題，剩下的難題就是改造技術(shù)了。
吳楠認(rèn)為，低電壓穿越是一個(gè)很成熟的技術(shù)，在歐洲已經(jīng)運(yùn)行很多年，NORDEX也推行了幾年，并作為一個(gè)選件放在中國客戶的報(bào)價(jià)單里，業(yè)主自由選擇，即使當(dāng)時(shí)沒有選，后期也可以再買，一兩天就能完成改造。“我不認(rèn)為這是一個(gè)新的技術(shù)，只是在中國這兩年才開始提倡而已。”
金風(fēng)科技公共事務(wù)總監(jiān)姚雨也一再聲明，兩年前，當(dāng)聽到某些電網(wǎng)發(fā)生問題時(shí)，金風(fēng)的風(fēng)機(jī)已經(jīng)表現(xiàn)出低電壓穿越的功能特性，這是因?yàn)橹彬?qū)永磁采用的是永磁電機(jī)和全功率變流器，從技術(shù)路線上就有支持低電壓穿越，而不是說2010年經(jīng)過測(cè)評(píng)才能具備這個(gè)功能。“對(duì)我們而言，不管是1.5兆瓦風(fēng)機(jī)的軟件改造，還是750千瓦風(fēng)機(jī)的軟硬件改造，只要有需求都可以完成。”
但是，并非所有的風(fēng)機(jī)都可以像NORDEX和VESTAS一樣提前規(guī)劃在內(nèi)，也并非所有的風(fēng)機(jī)都像金風(fēng)、湘電一樣聲稱自己的風(fēng)機(jī)都能做改造。
“有些風(fēng)機(jī)確實(shí)是無法改造的，不但沒有把硬件模塊設(shè)計(jì)進(jìn)去，連安裝硬件所用的空間都沒有預(yù)留。風(fēng)機(jī)的壽命是20年，這些都該早做考慮，而國內(nèi)有些企業(yè)只考慮3年，3年后拿錢走人，這是不負(fù)責(zé)任的，也是一批風(fēng)機(jī)企業(yè)宣布破產(chǎn)的原因所在。那么這些風(fēng)機(jī)怎么辦？”崔益彬反問。
這批風(fēng)機(jī)能不能由現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)制造企業(yè)來做改造？VESTAS的銷售人員聽到這個(gè)問題一直在搖頭，“這不是加個(gè)模塊就完成的事情，是在當(dāng)初設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)時(shí)就把低電壓穿越的理念放了進(jìn)去，是與整個(gè)風(fēng)機(jī)一脈相承的。”
NORDEX的吳楠也表示否定，他說：“各家有各家的設(shè)計(jì)，技術(shù)路線都是不同的，不能用在其他風(fēng)機(jī)上。我們的風(fēng)機(jī)一般改造成本在30萬元左右，我認(rèn)為國內(nèi)的風(fēng)機(jī)企業(yè)不會(huì)低于這個(gè)成本。”
的確，國內(nèi)的風(fēng)機(jī)制造企業(yè)幾十家，每家的技術(shù)路線不一樣，有雙饋，有直驅(qū)，相同技術(shù)路線下又有不同的機(jī)型，改造成本肯定不一樣。
那部分沒有整機(jī)商愿意去改造的風(fēng)機(jī)怎么辦？一個(gè)新興的市場(chǎng)由此萌生。正如金風(fēng)科技戰(zhàn)略及全球發(fā)展總監(jiān)周彤所言，臺(tái)灣、日本、美國的一些公司紛紛提出專為風(fēng)機(jī)做低電壓穿越改造，報(bào)價(jià)在三四十萬到八九十萬元不等。
據(jù)了解，截至2010年底，我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4200萬千瓦，已安裝風(fēng)電機(jī)組數(shù)量超過兩萬臺(tái)，絕大部分在2008年至2010年間投產(chǎn)，多數(shù)已安裝風(fēng)機(jī)并不具備低電壓穿越能力。如果按照50萬元每臺(tái)的改造費(fèi)用計(jì)算，國內(nèi)風(fēng)電企業(yè)和設(shè)備商為風(fēng)機(jī)改造所支付的費(fèi)用將超過百億元。
但是，這些新冒出來的改造企業(yè)們是否對(duì)所有機(jī)型通吃？還是有人提出了質(zhì)疑，李勝茂提出，“他們的做法都是統(tǒng)一加一個(gè)大模塊，而這個(gè)大模塊中很多東西是沒必要的，是一種浪費(fèi)，而且不實(shí)用，因?yàn)槊颗_(tái)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)不同，不是按照設(shè)計(jì)理念，而是人為地增加一個(gè)模塊，效果很難說。”
低電壓穿越限令只是開始
“新的國標(biāo)很快就會(huì)出臺(tái)，我們預(yù)測(cè)這個(gè)新國標(biāo)會(huì)更加嚴(yán)格，而且低電壓穿越只是個(gè)開始。”崔益彬說，他所領(lǐng)導(dǎo)的艾默生風(fēng)機(jī)變流器團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)，未來兩三年內(nèi)，中國對(duì)風(fēng)機(jī)和關(guān)鍵部件的要求也不是現(xiàn)在所提的這些，會(huì)更嚴(yán)格，一定會(huì)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)電路的無功等波動(dòng)快速響應(yīng)的要求，“所以，我們跟NORDEX的測(cè)試中已經(jīng)完成了一些國內(nèi)還沒頒布的要求，是按照西班牙標(biāo)準(zhǔn)做的，這也是歐洲一個(gè)比較先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)。”
或許，低電壓穿越的規(guī)定只是一個(gè)開始。隨著中國風(fēng)電[0.52 4.00%]在電源結(jié)構(gòu)中的比重日益增加，為了維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性，一些新的要求也會(huì)出臺(tái)。
比如，對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)機(jī)制已經(jīng)開始著手，據(jù)悉，國家能源局下發(fā)了相關(guān)文件。《能源》雜志記者從這份管理暫行辦法中發(fā)現(xiàn)，對(duì)所有已并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)要求2012年1月1日前建立起風(fēng)電預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)體系和發(fā)電計(jì)劃申報(bào)工作機(jī)制并開始試運(yùn)行，按照要求報(bào)送風(fēng)電功率預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果，未建立的不得并網(wǎng)運(yùn)行。并且規(guī)定，從2012年7月1日起正式運(yùn)行風(fēng)電場(chǎng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。
短短4頁的文件，清晰地注明了各種嚴(yán)格要求，比如，風(fēng)電功率預(yù)報(bào)分日預(yù)報(bào)和實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)兩種方式，實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)則要求時(shí)間分辨率為15分鐘，也就是說24小時(shí)內(nèi)有96個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。這就對(duì)準(zhǔn)確率有了更嚴(yán)格的控制，按規(guī)定實(shí)施預(yù)測(cè)誤差不能超過15%。
種種跡象表明，對(duì)于風(fēng)電行業(yè)的管理，勢(shì)必將日益嚴(yán)格。聞到氣味的各風(fēng)電開發(fā)商和風(fēng)機(jī)企業(yè)們已然在著手應(yīng)對(duì)。
2009年，中國電科院在張北做了一塊試驗(yàn)田，號(hào)稱是“世界最先進(jìn)風(fēng)電研究和試驗(yàn)中心”。據(jù)悉，項(xiàng)目主要包括風(fēng)電技術(shù)研究能力建設(shè)、移動(dòng)式檢測(cè)能力建設(shè)和風(fēng)電試驗(yàn)基地建設(shè)。僅第一項(xiàng)就包括風(fēng)電仿真研究、風(fēng)電試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)處理、風(fēng)能資源和風(fēng)電預(yù)測(cè)研究等諸多內(nèi)容。
NORDEX風(fēng)電公司工程總監(jiān)倪忠仁回憶說，張北基地的第一臺(tái)風(fēng)機(jī)出自他的手，是一臺(tái)1.5兆瓦的S77型號(hào)的風(fēng)機(jī)，而且是按照電科院的要求定制的，加入了當(dāng)時(shí)最為先進(jìn)的低電壓穿越等模塊。
倪忠仁笑言：“這臺(tái)風(fēng)機(jī)是賠錢賣的。不過電科院是回頭客，又買了我們一臺(tái)2.5兆瓦的N90。當(dāng)時(shí)我們還在反問中國對(duì)低電壓的要求會(huì)這么快嗎？中國相關(guān)部門稱得三年以后。歐洲的要求也是近幾年的事情，歐洲的第一份并網(wǎng)要求發(fā)布于2000年，可是沒想到，不到三年已經(jīng)從摸索階段到了相對(duì)成熟的階段。所以，要求勢(shì)必會(huì)越來越高。”
兩三年來，一些走出去的國內(nèi)企業(yè)也感覺到了壓力，黃遠(yuǎn)彥就表示，不是擁有了低電壓穿越能力就可以滿足的，技術(shù)必須保持不斷升級(jí)，日前，金風(fēng)在新疆哈密通過了德國勞氏船級(jí)社(GL)的零電壓穿越現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并且能夠向電網(wǎng)提供無功，“從低電壓到零電壓只是第一步，我們的機(jī)組必須比國標(biāo)更嚴(yán)格”。
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