风电并网（风电并网）

“弃风”现象

风电并网

内蒙古电力公司总经理张福生向媒体介绍，内蒙古电网通过优化调度，白天风电都能够满负荷运行，但到后夜低谷期，为保证城市居民供热，风电不得已采取弃风的措施。后夜期间内蒙古电网最低负荷(包括东送)约1230万千瓦，其中火电供热机组就占了1200万千瓦。为了保供热保民生，留给风电的负荷裕度已经很小，电网无法满足风电全额上网的要求。内蒙古电力公司的内部人士告诉记者，当地风电基地再次出现风电并网在系统负荷低谷时遭遇限制出力现象。主要是因为我国风电开发集中在“三北”偏僻地区，处于电网末端，当地风电消纳能力不足，系统调峰能力也不够。

弃风给风电企业造成巨大损失。内蒙古曾专门召开了风电发电企业座谈会。会上，66家风电企业反映，入冬以来到今年元旦，因弃风停机少发电9亿多度，每度电按上网定价0.51元计算，损失近5亿元。中投顾问能源行业首席研究员姜谦认为这是中国风电整体发展水平较低的表现，“我国风电发展只是在装机容量、风电设备制造等部分环节上发展超前，并网标准等软指标都还需要补课。”姜谦对《经济参考报》记者说。

资深电力专家、华北电力大学校长助理张粒子认为现阶段让风电全额上网是勉为其难的。“风电的特点就是到负荷低谷的时候发电能力比较强，但用户没有那么多需求，我们现在又没有大容量的蓄能设备，没有办法才弃风的。”张粒子告诉《经济参考报》记者。张粒子认为从她近期对各地的调研结果来看，电网公司对风电上网的态度都是积极的。据悉，目前内蒙古要求并网运行的风电容量已占到电网最高供电负荷的27%，远远超过中国电科院为内蒙古电网论证的10%的最大风电承受能力。然而，业界抓住法律规定的“全额保障性收购”义务屡屡诘难国家电网阻碍风电行业发展。国家电网副总经理舒印彪在国家电网风电工作座谈会上做出了回应。

舒印彪认为部分地区出现风电大规模脱网与风电开发不能有机衔接电网建设有较大的关系。“一是没有规划，消纳方向不明确，风电开发与电网建设之间不协调，不能做到有机衔接；二是风电项目与电网项目审批脱节，国家和地方分别审批，先批风电项目，后批电网项目；三是建设工期不匹配。”舒印彪举例，“通常首台机组建设周期仅为6个月，全部建成需要一年左右；电网工程建设周期长，输电线路需要跨越很多市县，协调工作难度大，220千伏输电工程合理工期需要一年左右，750千伏输电工程合理工期需要两年左右。”能源局可再生能源司副司长史立山也出席了这次座谈会，他甚至支持合理的“弃风”“风电装机和出力之间有差距，一百万千瓦机组大部分时间仅运行四五十万千瓦，不能简单地用风电的容量来配电网输电工程容量，合理弃风是有必要的。”史立山表示。

严格准入

风电并网

一方面是国家鼓励新能源发展和节能减排的需要，另一方面是风电电源点建设速度较快与送电通道建设严重滞后的不协调、不联动局面。张粒子告诉记者，原来我国对电源规划有比较严格的规定，但电力体制改革之后，基本由投资主体自己决定电源建设，“有一个风电的装机容量限制，在这个容量之上的是由国家能源局审批，之下的由地方政府批，但现在很多地方上风电项目都是正好卡在这个容量之下建设的。”

史立山表示，现下我国的风电制造业有一些无序发展和盲目发展的迹象。他强调风电企业的设备必须要符合入网标准。而国家电网近年来一直在强化风电上网的严格准入机制，舒印彪在这次工作座谈会上也提出要加强并网技术管理的程序化和规范化，建立检测制度。

2009年12月，国家电网公司《风电场接入电网技术规定》作为企业标准正式颁布，提出风电场需要具备功率控制、功率预测、低电压穿越、监控通信等功能要求。今年2月颁布的企业标准《风电调度运行管理规范》进一步提出了风电场在并网管理、发电计划管理、检修管理、继电保护和安全自动化装置管理、通信运行管理以及调度自动化管理等方面的要求。日前国网公司还制定了《国家电网公司风电场介入系统设计内容深度规定》、《风电运行控制技术规定》以及《风电功率预测系统功能规范》等多个配套规定。

值得注意的是，经国家能源局批准，国家电网公司投资3 .5亿元在旗下的中国电力科学研究院建立了国家风电技术与检测研究中心。“目前该中心的基础研究平台已经基本完成、移动检测设施建设进展顺利，现场试验基地工作有序开展。”舒印彪向记者透露。该中心作为风电机组的入网检测机构，掌握着发放风电机组“入网证”的生杀大权。“今后，对新投产风电场，更要严格按照《风电接入电网技术规定》的要求，开展风机入网认证和并网检测，保证风机性能和电网安全。而对已投产机组要进行评估，不合要求的要逐步实施改造。”舒印彪表示。将企业标准上升到国家标准也是国家电网力图在这次座谈会促进的一件事。

对于国家电网给风电场立的“规矩”，电力专家纷纷表示从运行的角度考虑，把企业标准上升到国家标准实属应该，这样的并网准入标准是为了规范和保护用户的利益。姜谦则有点担心对刚刚起步的风电设备企业而言，“限制可能会多了点”。姜谦告诉记者，看了《风电场接入电网技术规定》后，觉得对风电场的要求过大，而对电网的要求和约束过少。

消纳问题

风电并网

风电的消纳也是横亘在各方面前的巨大难题。国内风电产业发展迅猛，与风电“上网难”相对应的，是风电产业迅猛的发展速度。中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长施鹏飞认为，我国风电装机在连续几年翻番增长的基础上，未来10年还将保持超过20%的高速发展势头。犹如造了大量汽车却发现没有公路可供行驶一样，迅猛发展的风电也正遭遇着电网建设跟不上的尴尬。 “凡是经国家核准的风电场，电网公司全部按时接入电网，不存在上网难的问题。但近几年风电发展速度太快了，远远超出电网发展规划，这是造成电网消纳困难的一个重要因素。”舒印彪分析，“我国风电从发展初始就出现大规模、高集中开发和远距离、高电压的输送要求，呈现出与国外风电发展模式显著不同的特点，由此带来的电网技术和经济问题尤为突出，更为复杂。”

国家电网提出提高风功率预测、加快构建特高压同步电网和抽水蓄能建设等三招。提高风功率预测的准确性是风电调度运行管理的重要内容，这和国家电网提出的风电“有效出力”概念密切相关。与此同时，国家电网还将坚持原有步伐，加快特高压和抽水蓄能建设。“抽水蓄能是目前最有效的蓄能手段，但大型的抽水蓄能电站也不是哪儿都能建的。风电的开发和大规模的蓄能设备的建设关系密切。”张粒子说。据国网能源研究院副总经济师兼能源战略与规划所所长白建华估算，如果要保证大规模风电开发最终能顺利并网消纳，到2020年预计需要建成5000-6000万千瓦以上的抽水蓄能装机容量。

有电力专家表示，抽水蓄能建设面临两大问题，一是建设周期较长，抽水蓄能电站的建设周期为4- 5年，大规模的抽水蓄能电站参与风电输电调峰将是2015年之后的事情；二是目前我国对抽水蓄能发电还没有明确合理的电价政策，对抽水蓄能发电的激励不够，未来还需要通过电价改革予以理顺

存在争议

风电并网

在收到国家能源局下发的《关于征求〈风电并网技术标准〉意见的函》后，中国可再生能源学会风能专业委员会(以下简称“风能专委会”)近日组织来自风力发电企业和风电机组制造企业的代表以及中国电力科学研究院、清华大学、北京鉴衡认证中心等机构的相关人士，对《并网标准》相关内容进行了研究和讨论。与会代表一致表示，标准的出台对于风电产业健康快速发展将起到巨大的推动作用，但其中的部分条款值得商榷。

风能专委会秘书长秦海岩对《中国能源报》记者表示，要实现风电的规模化发展，必须降低成本，使它能与常规能源竞争。《并网标准》中提出的并网技术要求，成本高昂，且这些要求对于保障电力系统的稳定运行并非必需。

《并网标准》中提出的有功功率调节和风电场低电压穿越能力的要求，并非所有的风电场都适合，应该针对接入电网的不同情况加以区别对待，否则只会增加成本，而起不到应有作用。“小规模的风电场接入一个比较大的输电网络时，是否具备有功功率控制能力对于电网的影响是没有区别的。”秦海岩说。

《并网标准》中提出的风电机组技术规定也引起众多人士的异议。华电新能源公司一位工程师告诉《中国能源报》记者，如果对风电场内的单机进行过多并网方面的技术要求，会给风电场整体的控制和运行带来限制，导致并网策略不能灵活应对电网的各种状态，也因此会增加风电场的运营成本。而大连重工集团的一位人士则直接对记者说，即使提出有关风电机组的技术规定，也应该统一列入对整机设备的相关技术标准中。

此外，《并网标准》中提到的一些技术指标，在目前国内风电发展状况下还很难达到。例如在对风电场预报系统的技术要求中，为给电网提供更准确的预测信息，征求意见稿提出，风电场应向电网调度部门提供未来15分钟―4小时、次日24小时的风电场输出功率预测值(时间分辨率为15分钟)，纳入系统运行调度管理，预测误差应不大于25%。

而据国华能源一位人士介绍，目前国内最先进的数字天气预报系统，最短只能提供未来1个小时的风况预报，分辨率根本无法达到15分钟，其预测误差也无法低于25%。征求意见稿提出的要求很难实现。

对于上述来自企业对于《并网标准》的意见，来自中国电力工程顾问集团公司的一位标准编写组成员向《中国能源报》记者表示，《并网标准》出台的目的之一在于提高行业的准入门槛，其中对于机组的相关技术规定在国内很多大型风电设备制造企业完全可以实现。

这位编写组成员透露，《并网标准》编写组目前正在广泛收集业界对于征求意见稿的修改意见，并将于本月中旬组织专家进行集中研讨，并着手对标准进行修改完善。其他焦点问题争议依旧

《并网标准》的核心内容是针对大规模风电场接入电网提出技术要求，由风电场技术规定、风电机组技术规定组成。其中，对风电场的技术要求包括风电场接入系统、有功功率、无功功率、电能质量等8个方面，对风电机组的技术要求则包括有功功率控制、无功功率控制、频率调节能力、低电压穿越能力4个方面。其中，风电机组是否要具备低电压穿越能力历来是电源与电网企业在解决并网难问题上最大的争议点之一。

低电压穿越是指当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在一定电压跌落的范围内，风电机组能够不间断并网运行。中国电力科学研究院新能源研究所所长王伟胜对《中国能源报》记者表示，目前我国几乎所有入网的风电机组都不具备“低电压穿越能力”。在此情况下，当电网发生扰动或故障的时候，会引起大面积的风电场切机，这种情况在我国的吉林、甘肃和宁夏曾出现过。“目前我国正在建千万千瓦的风电基地，这么大规模的风电并网如果不具备低电压穿越能力，整个电力系统的安全和稳定运行就会受到很大影响。”王伟胜说。

然而，电网部门对于低电压穿越能力的要求，在诸多电源业界人士看来并不合理。中国风能协会一位专家告诉记者，对于直接接入配电网的风力发电机组应具备低电压穿越能力。但目前我国风电场发电都并入高压输电网，电压跌落到一定程度除非风电场端短路，而这种情况极少出现。因此，对并入输电网的机组要求低电压穿越能力并无多大必要。

上述大连重工集团的人士则表示，要满足低电压穿越要求，每台机组的成本至少要增加20万元，这对国内众多设备制造商来说不是个小数目，而且这一功能也可以在并网端解决，其投入成本也远低于给每台机组都配备低电压穿越功能所需成本。

专家解读

风电并网

《并网标准》提出的技术要求，仅针对风电场和风电机组，这在部分企业人士看来是一种缺憾。国电龙源集团的一位人士认为，征求意见稿缺少对电网的约束。发电和并网是相辅相成的，需要电网方面保证的电压范围、频率范围、无功功率的需求、短路或电压跌落的能量范围和事故出现的频率等也应一并涵盖在内。

近年来，因电网限电而导致风力发电无法并网而白白流失的现象屡见报端。据不完全统计，2008年全国各风电企业因电网限电而流失的电量约为2.96亿千瓦时，2009年这一数字预计超过15亿千瓦时，约占风电总发电量的6%。

对此，业内专家认为，尽管一段时期以来电网企业也为促进风电并网做了大量工作，但认为风电等新能源电力是“垃圾电”的想法始终根深蒂固，夸大地看待了风能资源的不稳定性给电网运营带来的压力。

事实上，对于风力发电的排斥即使在属于传统风能大国的丹麦、德国等欧洲国家也曾长期存在。在欧洲风能协会2005年底所著的《欧洲供电领域风电的大规模并网：分析、问题和建议》一书中指出，一般情况下，有成千上百的风电机组分布在很大的区域内，这使得风电的变化比较平稳，部分风电机组的切除或风力变化对整个地区的影响很小。事实上，当火电厂或核电厂意外从系统中解列时，会在瞬间产生高达上千兆瓦的供电缺口，可能造成大面积的停电事故，这种间歇性带来的危害远大于风电。 “国内的现实情况是，电网能够在60万千瓦的火电机组发生故障切机时果断应对，但几台1500千瓦的风电机组切机就被认为不能容忍，这很让人费解。”上述风能协会专家表示，解决此问题，一方面电网企业的陈旧观念亟待更新，另一方面也期待政府在制定标准时能明确风电场并网时的电网条件，以提高电网吸纳风力发电的积极性。

原机械工业部重大技术装备司司长周鹤良则表示，风电并网不仅仅是一个或者几个部门之间的事情，而且其间也涉及不同部门之间利益的重新分配问题，比如可再生能源的配套送出工程，谁投资、成本如何收回？其他常规电厂由于可再生能源的接入降低了发电小时数而导致效益的降低，是否有政策层面的补偿措施？这些都需要政府主管部门、电网和电源三方共同协商解决。

“直供”理论

风电并网

"现在，风电呈现爆发式发展，比预期的要快"。中国风能协会副理事长施鹏飞介绍，不久前，千万千瓦风电基地在甘肃完成规划，江苏的千万千瓦风电基地也已提上日程。到目前为止，已有3个百万千瓦基地获得审批，接着又要做内蒙的千万千瓦基地。

全国风电总装机达605万千瓦，今年还有400万千瓦等待安装。根据中国可再生能源工业协会预测，到2015年，全国风电总装机要超过5000万千瓦。与此同时，国外风电也大干快上。在美国，风能装机容量仅次于天然气，连续三年领先世界；欧盟将风能当作新能源领头羊，风电占了新发电装机的四成。到今年4月底，世界风能总发电装机达到10000万千瓦。

长期从事能源动力学研究的中国工程院院士、中国动力工程学会副理事长倪维斗说，原油价格持续上升，煤炭、天然气等资源的相对紧张，都使得发展风电产业的现实必要性和战略意义更加凸显。

并网"硬约束"依然是世界性难题

由于风电和煤电的种种属性差异，风电的并网至今仍是世界性难题。并不了网，风能转化成的电能就很难真正成为**生产和人民生活需要的能源。施鹏飞表示，我国的风电已有很大规模，电网制约的矛盾也更加突出。比如，甘肃的千万千瓦基地，按现有电力负荷，当地肯定无法消化。江苏电网很强，但一旦千万千瓦风电规模形成，也会有很多问题。此外，爆发式发展还可能带来质量控制问题，北京一个风电场，火车开过，三相电流就出了问题，这是大家想不到的。倪维斗也表示，现在的千万千瓦风电场，即便研制出了风机，当地电网、输送电设施等都是问题。而要加强电网网架，又将使风电成本进一步提高。

中国工程院院士杨裕生说，就算能并网，风电发展仍有制约。比如，我国北方地区建了不少风场，但普遍白天风小、晚上风大，而要在晚上本已负重运行的电网再加风电，很不现实。

风电"直供"大有用武之地

风电并网难如何化解？省宏观经济研究院院长、"973"大规模非并网风电项目首席科学家顾为东提出了非并网风电理论，将风电直接供给电解铝、氯碱等高耗能行业，就地发挥作用。该理论得到国内外业界高度重视，国家科技部将此项目列为国家重点基础研究发展计划，由南京航空航天大学、清华大学、中国科学院、东北大学、解放军防化研究院、江苏省宏观经济研究院组成研究团队，主攻非并网风电系统海水淡化等高能耗行业的应用。目前，包括风电对电解槽的影响，海水淡化新技术过程机理，新型风轮、电机研制等8个课题组攻关进展顺利，申请专利19项，其中1项国际发明专利。

专家们研究风电"直供"的领域正不断拓宽。在倪维斗看来，我国不少煤化工企业在利用煤炭做酒精、二甲醚等，但生产一吨甲醇要排放2－3吨二氧化碳、消耗10－12吨水。如果采用非并网风电电解，将水变成氢和氧，用氧气帮助气化，最终就能使一份煤变成两份甲醇，并且减少了二氧化碳排放。现在的关键是锁定技术路线。

将风电用于动力电池充电，是杨裕生探索的课题。他说，用非并网风电给电动车充电，不仅使风电有了新出路，还可以大量节约汽柴油。"快速发展的电动车，可消化上亿千瓦风电"。