决战风电并网：大基地时代并网消纳之困何解？

时隔十年，大基地再次成为中国风电产业发展的焦点。

2009年，甘肃酒泉千万千瓦级风电基地开工，拉开了中国风电大基地1.0时代序幕。

2019年，中广核位于内蒙古兴安盟300万千瓦风电扶贫项目正式启动。伴随这一国内首个平价风电大基地的开工，中国风电大基地开发正式进入以平价为显著特征的2.0时代。

大基地并网与一般的风电并网不同。

在开发建设过程中，当千万千瓦级基地风电大规模并入电网，并网点的电压稳定、频率稳定对电网安全至关重要。如何安全稳定的接入电网，对开发企业、整机商和电网将是一个巨大的考验。

风电人都记得多年前那场轰动业内的事故。

2011年2月24日，位于甘肃酒泉风电基地的桥西风电场因为并网技术问题，598台、84万千瓦风电机组相继脱网……

事故给彼时如火如荼的风电行业蒙上了浓重的阴影。时至今日，“新基建”下特高压加码，并与风电“抢装潮”形成共振，关于风电并网的忧虑焰火重燃。

中国风电并网标准制定可以追溯到2006年。当年发布的第一版风电并网标准，属于指导性的技术文件。但彼时中国风电行业刚刚开始大规模发展，由于实践经验不足，诸如风机低电压穿越能力等重要指标未被写入标准。

五年后，上述大规模脱网事故倒逼行业重新审视风电并网标准制定。

2016年，全国电力监管标准化技术委员会召开会议，来自电网、发电商、设备商、政府部门等46位代表表决通过GB/T19963--2011《风电场接入电力系统技术规定》。

之后，这份规定成为国内风电场并网长期遵循的主要技术标准。

国家电网调度中心教授级高级工程师裴哲义表示，众所周知，中国风电和太阳能资源主要分布在经济欠发达的西部，而负荷中心在东部，呈逆向分布特点，客观上需要长距离远送才能把西部绿色的风电送到东部负荷中心，特高压直流输电为解决这一矛盾提供有效的手段。

“但特高压直流对送端并网风电机组的性能也提出了更高要求，以保障特高压输电线路高效稳定运行，保障风电等可再生能源的可靠送出。”裴哲义说。

“特高压直流像一条通往负荷区域的高速公路。高速公路修好后，拖拉机、三轮车都不能开上来，否则不仅发挥不出来高速公路真正的效果，还会有新的安全风险。”金风科技电网技术总工程师乔元给了一个形象的比喻。

他介绍，短时直流阀闭锁是特高压直流电网典型的扰动或故障。它会带来送端的高电压问题，这就要求风电机组具备高电压穿越能力。

此外，在故障条件下，短时功率无法送出，可能造成系统的频率高，这也要求风电机组具备快速频率响应能力。

另一个不容忽视的焦点是弱电网的问题。有一个衡量电力系统强弱程度的核心概念——短路比。在传统电力系统中短路比的值往往都会大于5。但随着新能源不断接入，这一值不断下降。

短路比在极低的情况下会出现次同步振荡。中国的电力系统将50Hz定义为“同步频率”，低于这一频率则称为“次同步”。当出现次同步振荡时，轻则导致诸如灯泡闪烁，重则可能导致与电网相连的火电机组设备退出运行。

事实上，近几年，新疆哈密、吉林通榆、河北固原等新能源基地都曾出现次同步振荡问题。这一潜在危险越来越引起业界重视。

基于电力系统安全考虑，最近三年，全国各地已经基本普及了高电压穿越的要求。西北电网还于2018年开始执行一次调频的改造。

“我们愿意结合国内新能源并网特点，投入研究、探索前沿的风电并网技术，支持国家出台更加科学严谨新能源并网要求、标准。从长期讲，这不仅能有效减轻风电开发商和电网公司等各方负担，更能促进产业技术升级和行业的持续发展。”很多整机企业表示。