國(guó)電力科學(xué)研究院新能源研究中心副主任秦世耀先生

 

　　秦世耀：今天我想跟各位分享風(fēng)電并網(wǎng)一些新的技術(shù)要求的觀點(diǎn)，有不當(dāng)之處還請(qǐng)大家批評(píng)指正。主要匯報(bào)四部分：

 

　　一、背景與現(xiàn)狀。

 

　　近幾年來(lái)，我國(guó)是全球風(fēng)電規(guī)模最大、發(fā)展最快的國(guó)家，截止2016年底，我國(guó)新增風(fēng)機(jī)裝機(jī)輛2337萬(wàn)千瓦，累計(jì)裝機(jī)達(dá)16873萬(wàn)千瓦，這在全球來(lái)說(shuō)都是世界注目的成績(jī)。

 

　　今年上半年國(guó)家能源局去美國(guó)的時(shí)候，在跟他們做智能電網(wǎng)的交流的時(shí)候，我在介紹新能源并網(wǎng)的數(shù)據(jù)，我介紹國(guó)家制造業(yè)的情況，很多人都說(shuō)你現(xiàn)在不要再說(shuō)了，美國(guó)人在這方面已經(jīng)沒(méi)有辦法和中國(guó)人來(lái)比，現(xiàn)在新增市場(chǎng)30%在中國(guó)，產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)應(yīng)該是接近一半的產(chǎn)業(yè)在中國(guó)，所以整體來(lái)看，我覺(jué)得中國(guó)這幾年發(fā)展成就非常大，但是同時(shí)帶來(lái)的問(wèn)題也比較多。比如大家現(xiàn)在都關(guān)注棄風(fēng)限電的問(wèn)題，從電力角度來(lái)看風(fēng)電已經(jīng)在國(guó)內(nèi)十個(gè)省成為第二大電力了，而且從并網(wǎng)數(shù)量來(lái)說(shuō)，它的占比也是非常大，所以風(fēng)電從補(bǔ)充性能源向替代性能源在轉(zhuǎn)變，所以我們不能再把它作為補(bǔ)充性能源來(lái)看待，所以要提出技術(shù)指標(biāo)。

 

　　再看一下整個(gè)并網(wǎng)的一些運(yùn)行電力數(shù)據(jù)方面，我們現(xiàn)在在五個(gè)省的新能源并網(wǎng)裝機(jī)已經(jīng)超過(guò)30%，而且有四個(gè)省區(qū)我們現(xiàn)在定義了一個(gè)名詞叫做新能源的穿透率，就是說(shuō)風(fēng)電和光伏在大發(fā)的時(shí)候，風(fēng)電和光伏的裝機(jī)與當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷比超過(guò)100%，也就是說(shuō)如果風(fēng)電光伏在天氣非常好，完全大發(fā)的時(shí)候整個(gè)區(qū)的電全部由新能源和風(fēng)電提供，這是一個(gè)非常好的案例。我國(guó)三北地區(qū)高比例新能源電力系統(tǒng)形態(tài)已經(jīng)形成，5省區(qū)新能夠裝機(jī)占比30%，4省區(qū)新能源穿透率超過(guò)100%，受負(fù)荷水平與跨區(qū)輸電能力等因素限制，風(fēng)電消納形勢(shì)不容樂(lè)觀。

 

　　加強(qiáng)電網(wǎng)互聯(lián)可擴(kuò)大新能源發(fā)電的消納范圍，目前國(guó)家正加速特高壓跨區(qū)輸電通道建設(shè)，提升三北地區(qū)新能源消納水平。我國(guó)六交五直，特高壓跨區(qū)輸電通道已基本建成，跨區(qū)交直流混煉電網(wǎng)形態(tài)已基本形成。從現(xiàn)在來(lái)看我覺(jué)得這幾年我們國(guó)家特高壓建設(shè)進(jìn)度非?？?，尤其是今年，今天開(kāi)工的5·16其實(shí)現(xiàn)在基本上到今年年底應(yīng)該全部建完了，按照現(xiàn)在的進(jìn)度明年特高壓線(xiàn)路也就一條，所以整體來(lái)說(shuō)，我們跟特高壓建設(shè)是未來(lái)2-3年解決新能源的一個(gè)重要的手段，如何用好特高壓交流，特高壓直流，是未來(lái)2-3年里解決新能源消納的一個(gè)主要的措施。當(dāng)然不是唯一措施，一會(huì)兒我們要補(bǔ)充一下目前我們國(guó)網(wǎng)在整個(gè)新能源消納當(dāng)中，我們現(xiàn)在感覺(jué)做得還是不錯(cuò)的，雙向目標(biāo)基本能夠?qū)崿F(xiàn)，而且按照這個(gè)目標(biāo)來(lái)看2020年完全解決棄風(fēng)限電5%以下還很認(rèn)可的，在這個(gè)下面我們對(duì)風(fēng)電和特高壓的工程配套又有什么要求，也是我今天要介紹的重點(diǎn)。

 

　　另外到底新能源和常規(guī)的傳統(tǒng)的電源到底有什么區(qū)別？我在里畫(huà)了一幅圖。傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)，對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定性的這些指標(biāo)，我們覺(jué)得新能源和傳統(tǒng)能源來(lái)說(shuō)還是有比較大的一些區(qū)別。正好前段時(shí)間9月份的時(shí)候，我也有幸去歐洲調(diào)研了一圈，關(guān)于在這方面3-5年他們認(rèn)為未來(lái)對(duì)新能源的挑戰(zhàn)有哪些？歐洲所有行業(yè)他們認(rèn)為未來(lái)新能源在電網(wǎng)的主導(dǎo)要發(fā)揮的時(shí)候，其實(shí)它是有一個(gè)三步走的，它認(rèn)為第一步就是我們目前遇到的問(wèn)題，就是我要占到一定的比例，要解決電壓支撐、調(diào)頻一些要求，我們現(xiàn)在面臨這個(gè)階段的問(wèn)題。第二階段就是新能源機(jī)組不參與系統(tǒng)一次調(diào)頻，系統(tǒng)備用容量增大，調(diào)頻壓力增大。第三階段就是新能源機(jī)組不參與系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)，功率波動(dòng)加大了電壓穩(wěn)定的難度。之所以我在這兒花了很大篇幅說(shuō)這個(gè)意思，就是說(shuō)，其實(shí)我們面臨的問(wèn)題和歐洲面臨的問(wèn)題是一樣的，但是我們目前面臨這個(gè)問(wèn)題我認(rèn)為，其實(shí)歐洲走過(guò)了這個(gè)階段，認(rèn)為是沒(méi)有問(wèn)題的，證明有很多成功經(jīng)驗(yàn)可以吸取。所以大家不用擔(dān)心，這個(gè)問(wèn)題是有解決方案的，未來(lái)我們可以用實(shí)際來(lái)證明。

 

　　二、風(fēng)電并網(wǎng)現(xiàn)狀與趨勢(shì)

 

　　這個(gè)是最早的輸送的一條直流，我們做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，包括也在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生了一些問(wèn)題，如果在新疆天中直流故障后發(fā)生靜態(tài)過(guò)壓，就時(shí)間它的影響范圍非常大，所以我們這次改革和重點(diǎn)其實(shí)是圍繞特高壓進(jìn)行改造，為什么？就是因?yàn)槲覀冊(cè)谔馗邏旱臅r(shí)候需要有大量的電排出來(lái)，但是這個(gè)過(guò)程非常非常短，但是造成這個(gè)問(wèn)題的影響因素和觀念非常大。所以說(shuō)這個(gè)事情我們國(guó)家現(xiàn)在特高壓建了這么多年以后，是對(duì)電網(wǎng)的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。

 

　　我們知道確實(shí)在制定這個(gè)指標(biāo)的時(shí)候也請(qǐng)了很多國(guó)內(nèi)的一些技術(shù)專(zhuān)家，也請(qǐng)了發(fā)電企業(yè)的業(yè)主，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)電網(wǎng)安全計(jì)算的一些專(zhuān)業(yè)人士，來(lái)進(jìn)行討論。就是說(shuō)你每實(shí)現(xiàn)一個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的就是特高壓整個(gè)風(fēng)電消納有多大的空間，帶來(lái)多大的增值效應(yīng)，所以這些指標(biāo)實(shí)際上是根據(jù)所有的參與方，包括我們的業(yè)主單位，整機(jī)制造企業(yè)；二是充分討論下來(lái)的指標(biāo)，我們認(rèn)為現(xiàn)在沒(méi)有任何的指標(biāo)。

 

　　這個(gè)是IEC標(biāo)準(zhǔn)里面給出的一些測(cè)試曲線(xiàn)的要求，這是包括行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一些要求，但是我們目前在120%的時(shí)候我們做了一些要求。另外關(guān)于耐受方面我們也大概提了一些我們自己的看法，因?yàn)檫@里面很多的我們都是做電控的企業(yè)，所以我在這兒也不想再班門(mén)弄斧了，但是我覺(jué)得我們目前這個(gè)實(shí)現(xiàn)方案和好多企業(yè)在我們這邊已經(jīng)做了一些摸底實(shí)驗(yàn)，真正加到風(fēng)機(jī)變流器上面的電壓，我們現(xiàn)在看起來(lái)是126，從目前來(lái)看實(shí)際上大家不要認(rèn)為它確實(shí)是增加了成本，實(shí)際上我只是控制方式的變化，實(shí)際上我把電的壓力抓到變壓器上。為了行業(yè)的發(fā)展大家在這方面還是有一個(gè)公平的說(shuō)法，如果說(shuō)這些方面的指標(biāo)大家沒(méi)有達(dá)成紙化，可能到最后影響的還是整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

 

　　高穿這塊包括主控的改造都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，目前來(lái)說(shuō)這個(gè)是我們比較高穿和低穿的時(shí)候這個(gè)技術(shù)難度，所以低電壓穿越是當(dāng)時(shí)解決了。

 

　　另外我想提一下為什么做系統(tǒng)調(diào)查的工作，如果這1000萬(wàn)送不出去會(huì)造成什么樣的影響？打個(gè)比方我有1000萬(wàn)發(fā)電，我發(fā)出2000萬(wàn)，現(xiàn)在我1000萬(wàn)送不出去，我自己有2000萬(wàn)的電量，只有1000萬(wàn)的負(fù)荷，剩下1000萬(wàn)的電量怎么辦？所有電器就會(huì)增加轉(zhuǎn)速，頻率就會(huì)往上走，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)會(huì)造成災(zāi)難性的破壞。所以如果有特高壓的話(huà)，調(diào)頻也是必須會(huì)有的，至少我要在特高壓短出故障的時(shí)候把功率快速減下來(lái)，這樣才能保證功率是實(shí)施平衡的。因?yàn)椴荒苷f(shuō)現(xiàn)在電力系統(tǒng)用不了電，我要儲(chǔ)存起來(lái)，這么一個(gè)電量是儲(chǔ)存不起來(lái)的。所以總體來(lái)看還是靠整個(gè)系統(tǒng)層面來(lái)想辦法解決，所以調(diào)頻在我們目前這個(gè)電力結(jié)構(gòu)情況下，我認(rèn)為沒(méi)有調(diào)頻新能源是發(fā)展不起來(lái)的。

 

　　接下來(lái)我也說(shuō)說(shuō)調(diào)頻這個(gè)情況，其實(shí)我們國(guó)家調(diào)頻沒(méi)有起來(lái)的根本原因是沒(méi)有電力市場(chǎng)的輔助服務(wù)機(jī)制在里面。在歐洲、丹麥、西班牙、英國(guó)都有調(diào)頻電量，只要如果參加調(diào)頻服務(wù)我是給你錢(qián)的，包括我們今年?yáng)|北也增加了這個(gè)內(nèi)容，當(dāng)時(shí)我們?cè)O(shè)置的時(shí)候一度電即使不發(fā)我會(huì)給你7毛錢(qián)的電費(fèi)，在這種情況下調(diào)頻的能力完全可以做到，所以從這方面技術(shù)層面上我們也跟企業(yè)談這個(gè)工作，我覺(jué)得這也沒(méi)問(wèn)題。但是從調(diào)頻的思路來(lái)說(shuō)，包括調(diào)壓，要從整個(gè)廠來(lái)控制。

 

　　現(xiàn)在國(guó)家網(wǎng)信辦也在查這個(gè)事情，因?yàn)榍岸螘r(shí)間有一個(gè)企業(yè)有信息安全的漏洞，黑客侵入以后可以造成很多電廠停止供電，對(duì)電網(wǎng)有很大的沖擊，所以現(xiàn)在國(guó)家的層面上對(duì)電站的信息安全要求非常高。所以在這方面我們提出一個(gè)控制方案，就是說(shuō)在這里面要跟里面首要的東西完全隔離，二次信息保密性的要求，這里面提出一些指標(biāo)，大家可以參考一下。

 

　　關(guān)于調(diào)壓方面主要問(wèn)題還是分散方面更重要一些，因?yàn)槲覀冎滥壳皝?lái)說(shuō)我們這個(gè)有很多問(wèn)題是由于風(fēng)電SVG和直流電子上面有問(wèn)題，我們少裝SVG降低成本同時(shí)也可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，在這方面我們認(rèn)為風(fēng)電機(jī)組提高電壓在30%的容量范圍內(nèi)沒(méi)有任何問(wèn)題。

 

　　三、風(fēng)電并網(wǎng)特性改造

 

　　這個(gè)工作目前是在整個(gè)東北電網(wǎng)配合扎魯特到青州的特高壓的改造工作，目前第一步是對(duì)于高穿的要求，未來(lái)要求到無(wú)功調(diào)壓包括一次調(diào)頻的工程。通過(guò)這次改造我們發(fā)現(xiàn)有很多工作我們覺(jué)得實(shí)踐起來(lái)門(mén)檻比我預(yù)期想象的要簡(jiǎn)單很多，而且推進(jìn)的速度比較快。

 

　　四、總結(jié)

 

　　給大家展望一下，新能源的發(fā)展都是大家非常愿意看到的，包括新能源在電力系統(tǒng)中如果成為一個(gè)主導(dǎo)性能源的話(huà)，它就應(yīng)該承擔(dān)電力系統(tǒng)在目前這個(gè)電力系統(tǒng)是一個(gè)交流系統(tǒng)的情況下，它就應(yīng)承擔(dān)系統(tǒng)的責(zé)任和義務(wù)，所以我們希望風(fēng)電在電網(wǎng)的適應(yīng)性方面還是應(yīng)該充分挖掘它的潛力。

 

　　最后我還要補(bǔ)充一下，我覺(jué)得風(fēng)電行業(yè)走到今天，是到了一個(gè)路口，我們對(duì)于光伏的發(fā)展中我覺(jué)得今天尤其需要把整個(gè)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈條上面，包括零部件供應(yīng)商，包括整機(jī)業(yè)主，包括電網(wǎng)，包括未來(lái)的金融機(jī)構(gòu)，我覺(jué)得都要在大家通力合作下才能夠促進(jìn)這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，如果在發(fā)展過(guò)程中面臨這樣那樣的問(wèn)題，還是希望大家能夠形成一個(gè)合力，解決大家面臨的一些問(wèn)題，我的發(fā)言就到這里，感謝大家！