《酒泉风电脱网再调查》

酒泉风电脱网再调查21世纪经济报道2011-04-2600:43:22核心提示：过去两个月，第四风场所在的这片被誉为陆上“风电三峡”的千万千瓦级风电基地，竟“栽倒”在一个小小的电缆头上，并由此引发了风电史上最大规模的风机脱网事故。4月24日，甘肃酒泉，白天气温最高已达27度，但在3-4级西风的吹拂下，依旧让人感觉清爽和舒适。对于常年驻守风电场的潘丛虎来说，这是一年中最好的时刻：既不像冬日寒风那般凛冽刺骨，也不像夏季枯风那样担心收益。但作为中水建设集团甘肃酒泉风电基地瓜州干河口第四风电场的场长，此刻的他并无心享受眼前的惬意。过去两个月，第四风场所在的这片被誉为陆上“风电三峡”的千万千瓦级风电基地，竟“栽倒”在一个小小的电缆头上，并由此引发了风电史上最大规模的风机脱网事故。事故发生在2月24日，根据当地气象记录，酒泉天气为多云，温度为9度至-5度，东风3-4级。这日清晨开工后，潘丛虎被值班人员告知，当日凌晨零时34分许，风场风机、升压电站内的线路等因电压不稳发出过警报。彼时，潘并未上心，因为“在过去的一年多里，此类事件时有发生。”但直到这天下午，潘丛虎才知道这次电网电压波动带来了多大的影响：酒泉风电基地84万千瓦、598台风电机组相继脱网，脱网事故导致电压大幅波动，甚至波及甘肃电网，对整个西北电网造成威胁。随后，国家电监会会同中国科学院与中国电科院相关专家对事故原因进行调查，并于4月1日召开事故情况通报会。调查结果认为，事故的主要原因在于已投运的风电机组不具备低电压穿越能力。此外，部分业主对工程质量和风场运行的管理存在缺陷，对于电网则仅提及擅自允许未通过并网安全评价的风电场接入。电监会拒绝对外披露事件调查的详细细节，宣称这是希望保护中国风电事业的发展。但对于关注风电产业发展的人们来说，由此又引发了更多的猜测和顾虑。低电压穿越技术门槛有多高？谁该为这次事故埋单？酒泉风电基地后续如何整改？电网能不能坚强点？风电产业未来走向何方？……事故起因：低电压穿越能力缺失——酒泉基地的风机主要来自华锐风电、金风科技和东方电气，事故要从一个小小的电缆头开始说起。2月24日零时34分，中电投甘肃酒泉风电基地瓜州干河口第六风电场35千伏馈线开关柜下侧电缆头发生C相套管接地击穿。11秒后，演化为三相短路故障，敦煌变330千伏母线电压瞬间跌至272千伏。随后，该风电场风机脱网，并影响了酒泉瓜州地区其它10座风电场298台风机迅速脱网。由于风电出力下降，引起系统电压升高，敦煌变330千伏母线电压瞬间最高值达到380千伏。因电压过高，瓜州地区另6座风电场的300台风机也因此脱网。本报记者获悉，截至2010年，酒泉风电装机容量为516万千瓦。作为中国规划建设的第一座千万千瓦级风电示范基地，酒泉风电基地一度被定位为政府的样板工程，75%的风电并网量也被认定为行业内的标杆。而一位甘肃省电力公司的知情人士透露，“酒泉基地所有的风机都不具备低电压穿越能力。”他告诉记者，酒泉基地的风机主要来自华锐风电（601558.SH）、金风科技（002202.SZ；02208.HK）和东方电气（600875.SH），还有少量由中船重工（重庆）海装风电设备有限公司、明阳风电（MY：NYSE）和中国南车（601766.SH）提供。“此次事故中这6家厂商的风机均有涉及，而因为装机比例较高，脱网风机又以华锐风电、金风科技和东方电气三家最多。”上述甘肃省电力公司的知情人士说。根据媒体报道，酒泉基地相关风电设备招商在2008年已经完成，尽管当时国内没有关于低电压穿越能力的明确技术标准，但是电力运营商和设备制造商还是通过后续的补充协议形式规定了相关的要求。但一位来自涉及脱网事故厂商的人士驳斥了这样的说法，“低电压穿越能力并不是一个很高的技术门槛，但是我们在交付首批设备的时候没有承诺具有这个功能。后期提供的部分设备即使具有低电压穿越能力，也是作为我们的技术优势额外附加的。”低电压穿越是何种“穿越”？中国电力科学研究院新能源研究所副总工程师迟永宁解释，“就是当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时，在一定电压跌落范围内，风电机组能够不间断并网运行。”通俗点说，就是在电网电压不稳定时，风机要挺住，不能“抛弃”电网。以金风科技为例，其1.5兆瓦直驱永磁机组在去年8月已经通过中国电科院的低电压型式试验，并在两个月之后的北京国际风能大会上高调发布了这一结果。紧随其后，华锐风电也通过了这样的测试。但这些事实并不能掩盖另一个事实：连同这两家在内，所有厂商已交付使用的风机都不具备低电压穿越能力，电网电压一旦出现波动，大家集体“掉链子”。技术改造：谁来支付成本甘肃要求在今年11月之前已安装风机都必须完成相应技术改造甘肃省电力公司的知情人士向本报记者表示，电监会组织赶赴酒泉的调查组，只是对事故情况进行了了解，但并未提出具体的改进意见。实际上，2009年，国家电网公司就出台了《风电场接入电网技术规定》，但这项企业标准显然不具有普遍的约束力。而由电监会制定的《风电场接入电网技术规定》国家标准，则迟迟不见出台。“电网公司的标准只是企业标准，风电场不做相应技术改造我们也没办法，过去《可再生能源法》要求的是全额收购风电，不并网却不行。”前述甘肃省电力公司知情人士抱怨，“现在虽然改成保障性收购，但是如果已安装的风机不进行技术改造，下次出现类似问题，脱网事故肯定还会发生。”参与调查的国家电监会西北监管局人士当然也意识到了这个问题，眼看着过去的样板工程可能变成问题多发工程，让他们着实感觉“伤不起”，必须要采取些措施。“4月8日，甘肃电监办召开了甘肃省风电安全监管工作会议。”电监会西北监管局兰州监管办供电监管处副处长师建中透露，会上要求在今年11月之前，全省已安装风机都必须完成相应技术改造，确保在电网电压波动正负10%的范围内，仍然可以保持并网状态。但改造成本将如何分摊。“我们是没有义务承担这部分改造费用的。”一家国内大型风机制造企业人士认为。他表示，之前与业主签订合同时，并没有对于低电压穿越能力的要求。如今合同执行完毕，风机已是业主的资产，设备商只可能负责后期的运营维护。“理论上来讲，确如前述风机制造企业人士所言。”中投顾问高级研究员李胜茂分析，“但设备商仍有可能愿意分担一部分费用。”本报记者获悉，在甘肃酒泉风电基地投资的电力运营商众多，仅集中核准的380万千瓦项目就涉及华能、大唐、中节能、中广核、华电、龙源等近20家业主。“除了5大电力运营商，其他也多为大型的能源央企，设备商未来想拿更多的订单，就需要跟这些客户们保持良好的关系。”李胜茂解释。实际上，因为设备厂商们选择的技术路线不尽相同，对风机进行低电压穿越的改造成本也差异巨大。“双馈式风机是叶片驱动带动轴承，转速比较低。变速箱把速度提高以后，再通过发电机进行发电。进行改造时不仅要加变流器，还涉及变速箱的改造，目前市场上变流器的价格大概30万-40万元，再加上变速箱的改动费用，双馈风机的改造成本约为50万元。”李胜茂介绍。相比之下，直驱因为是叶片直接驱动，带动发电机发电，相关改造主要是软件方面的调整，费用相对较低一些，“应该可以控制在12万元以内。”李胜茂告诉记者。解决方案：储能更经济如果要从源头上解决风机脱网问题，还是储能设备“电网电压不稳定造成的脱网，为什么要让我们埋单？”前述电力开发商高管心有不甘，提及可能将于近日出台的《风电场接入电网技术规定》，他认为，这是电网企业逃避责任的权宜之计。“这样一来，他们在提高电网质量方面可以减少投入，又可以用正当的借口把一些并网和接入的压力拦在门外。”酒泉风电脱网再调查但师建中认为这样的指责有失偏颇。作为电监会调查小组的一员，他向记者强调，“电网在这次事故中没有责任，相关事故发生的原因中，电网也不是主要的问题。”4月15日，国家电网在北京发布《国家电网公司促进风电发展白皮书》，开篇写明：国家电网公司高度重视和支持风电发展，累计投资418亿元，投运风电送出线路2.32万公里，全力确保风电并网。“在美国，当有人问及如何让风电更稳定发展时，我们常常得到的答案也是更好的传输网络和更广的地理布局。”瑞士FeferPetersen&Cie事务所替代能源专业律师约翰·彼得森告诉记者，“但这根本不够，我认为储能才可以带来实际的改善。”李胜茂也表示，“如果要是从源头上解决风机脱网问题，还是要在储能设备上做文章。储能设备可以调频，而且这样可能更具经济性。”据了解，当风机脱网之后，将自动停机防止飞车，待电网停止警报，风机才会再次并网工作。而风机“罢工”的这段时间，将给电力运营商带来发电量的损失。“安装储能设备后，即使发生脱网事故，也不用像现在这样停机，而是可以继续发电到储能设备里。”李胜茂表示。