华能新能源狼尔沟风电场率先发电并网

添加时间：2012-08-22 10:44:12 来源：爱中国能源网

      位于陕西省定边县城东南约15公里的贺圈镇狼尔沟村，本是个名不见经传的小村子，如今却见证了中国风电发展史上一个值得关注的事件，也将成为中国风电发展史上一个值得标记的地点。在那里，华能新能源股份有限公司投运了我国第一个真正意义上的分散式接入风电项目——华能新能源定边狼尔沟风电分散式示范风电场。
    “狼尔沟风电场于2011年12月10日进行反送电调试，陆续安排6台风机启动并网及240小时挂网试运行，截至7月31日，狼尔沟风电场累计发电363万千瓦时。”华能新能源股份有限公司副总经理丁坤介绍说。
      8月12日，国家能源局组织相关新能源企业和专家一行到狼尔沟风电场进行实地考察和座谈。行业专家分析认为，狼尔沟风电分散式接入项目的示范作用，为我国新能源分散式接入方式和微电网控制技术的研究提供了一个实际运行的示范平台，意义深远。
狼尔沟现状
     狼尔沟地区海拔高度在1500-1600米之间，是黄土高原北部的黄土低岗斜坡，风资源条件较好，此前并未有大规模集中风电送出。当地年平均风速为6.61米/秒，平均风功率密度为310瓦/平方米。运行电网为榆林西部电网，归属陕西省地方电力(集团)有限公司，最大运行负荷约35万千瓦，无本地装机，依靠宁东电网送入四回110千伏线路供电。
     早在2009年，华能新能源就开始进行分散式风电开发的规划和探索。谈到率先尝试的初衷，丁坤表示，一方面是参考了国外风电直接接入到配电端的成功经验，另一方面，当时企业已经敏感地感受到国内集中式风电限电的“阵阵寒意”。2010年12月6日，狼尔沟分散式风电项目完成项目核准，2011年3月15日开工建设，2011年12月10日并网调试。
     事实上，狼尔沟风电场从建设到投运的过程，几乎同我国风电发展战略从集中开发转向集中与分散式开发并举的调整同步。2011年年初，在“三北”地区风电消纳问题日益严重的背景下，国家能源局多次召集相关单位研究讨论分散式风电开发，7月下发了《关于分散式接入风电开发的通知》(国能新能【2011】226号)，年底又下发了《分散式接入风电项目开发建设指导意见》(国能新能【2011】374号)。文件对于分散式接入风电项目的定义、接入电压等级、项目规模、核准审批等都作了严格的界定，清晰表明了国家鼓励风电分散式开发的态度。
     目前，狼尔沟风电场总装机9兆瓦，安装6台1.5兆瓦风机，年利用小时数可达1882小时，执行每度0.61元的风电上网电价。“风电场采用两回10千伏线路送出，6台风机以分散式方式接入榆林西部电网110千伏砖井变10千伏定边线路和110千伏张梁变10千伏明珠线路并网发电，两条送出线路以工业及居民用电负荷为主，负荷较为稳定，满足风电场上网电量在配电网线路上消纳的要求。”丁坤说，6台风机可以实现在两条外送线路上任意数量的组合，运行过程中可根据配网线路的实际负荷情况来决定风机的出力分配，为当地配电网起到一定支撑作用。
狼尔沟经验
     华能定边新能源发电有限公司总经理张晓朝表示，狼尔沟风电场在国家能源局的指导下积极开展接入及运行管理的研究工作，目前已经解决了一些并网难题。
   “并网后出现了风电场母线电压随风机有功功率直线上升的现象，风电属被动式发电，需要依靠网侧电压稳定风电出口侧电压，但当地配电网系统相对较弱，导致风机功率变化对系统电压的影响较为明显。我们通过对风机的有功功率及无功功率进行解耦控制，实现了风机的AVC(自动电压控制)功能，确保风电场母线电压控制在合理范围内。”张晓朝说。
     陕西省地方电力(集团)公司副总经理刘斌也认为，狼尔沟风电场的接入为西部电网注入了新的电源点，就地平衡负荷，改善了当地配电网的电能质量。“风电场所接入的10千伏线路的供电半径超过20公里，线路负荷较大，末端电压降非常严重，接入点的电压长期维持在8.5-9.3千伏之间，电能质量较差。现场运行试验后，通过修改风电机组控制程序，使接入点的电压稳定在10.5千伏左右，有效地改善了配电网的电能质量。”他说。
     张晓朝还表示，狼尔沟分散式风电接入大大降低了远距离输电造成的能量损耗。“风电场投运前，其中一条接入线路的供电方式要经过330千伏—110千伏—10千伏三级降压，以近300公里的线路输送电能后向用户供电。”他说，“现在这条线路实现了10千伏直供，最近的用户距电源点仅有1.5公里，线路综合线损从17%降低到7%，这是最保守的估计。”
      为防止多台风机集中并网可能对主网系统带来的影响，狼尔沟风电场调整了控制策略，自动实现每隔三分钟一台，风机依次逐台并网和逐台脱网的方式， 并适当调整了风机投切过程的负荷比，减缓配电网潮流改变的速率。
      对于调度通信方式，刘斌介绍说，狼尔沟风电场采取的方式是，租用2条2M的公网通讯通道直接和230公里外的陕西地电榆林供电局调度中心建立通信调度关系，这也是分散式能源并网调度通信方式的一种探索和创新。 
      狼尔沟启示
      在业内专家看来，虽然分散式开发不能彻底解决目前我国风电消纳面临的根本问题，但为当前“焦急”的开发企业找到了一个新的突破口，有利于推动技术的进步和产业发展。
      作为第一个也是目前唯一一个并网的分散式风电项目，狼尔沟带给中国风电业的启示值得研究。
个性化是分散式风电项目的最大特点，因此要“因地制宜”，在运行的过程中发现问题解决问题。与集中式风电最大的区别在于，分散式的发展不仅受制于风资源的限制，也受制于当地电网条件的限制。各地不同的电网条件、接入能力和接入距离是影响分散式风电接入的重要因素。狼尔沟风电的接入方式和当地的电网条件就有鲜明的特点。
      丁坤告诉记者：“通过狼尔沟分布式风电场建设和运行，我们对分散式风电场的定义、项目选址、开发运行等有了更加深入的认识。并网前我们预想到可能会出现一些问题，但实际并网后出现的问题与之前的预想还是有很大差距。目前已经解决了一些问题，但未来，为了进一步提高当地用电的可靠性，我们还要边干边研究，进一步探索论证。”
      中广核风电哈密地区6.9万千瓦分散式接入风电项目日前刚刚获批，还未正式并网。其相关负责人表示，参观狼尔沟风电场后最大的感触就是，分散式风电一定要边做边研究。目前看来，哈密和狼尔沟两个项目是完全不同的两种分散式接入模式。其不同之处主要体现在，其一，哈密项目是相对集中的分散式风电开发模式，风电首先接入35千伏变电站后再降压配送至矿区等负荷，而狼尔沟风电则相对分散，6台风机发电直接接入当地配电网的线路中;其二，哈密和狼尔沟的电网接入条件有很大差异。
      值得一提的是，狼尔沟项目传递了这样一个重要信息：电网积极接入的态度，对分散式风电的发展相当重要。
      在记者采访过程中，“容易沟通、积极支持、信息顺畅、迅速反应、特事特办”，是对陕西地电接入态度的主要描述。在面对“如何处理分散式风电接入和波动性对电网的影响以及保证用户用电可靠性”这一问题时，刘斌没有回避，他表示：“狼尔沟风电接入对我们来说的确是一个新事物，它颠覆了此前配电网的概念，电流的潮流流向出现变化，电网重合闸等问题也的确需要解决，我们正在开展智能配电网的研究工作。虽然有些问题目前还没有能够拿得上桌面来讨论的解决办法，但我相信，风电分散式接入在欧洲能够做到，随着项目的发展，我们也一定能够做好，这也正是示范的意义所在。”
      当前，新疆、云南、湖南、贵州、浙江等很多省份的分散式风电也已经“箭在弦上”。陕西狼尔沟之后，如何对分散式风电进行合理规划，是业界专家普遍关心的问题。分散式风电接入的实质是提供了一个新的电源，这个电源增加了原来的负荷预测和电网运行管理难度。以狼尔沟为例，未来，随着当地分散式风电继续增加，势必加剧电网运行管理的压力。
     目前，对于分散式风电，国家能源局在国家层面整体规划，为提高效率简化流程将核准审批权下方给地方。但如果一个省内的分散式风电接入量过大，会出现电源、电网、负荷发展不协调的情况。因此，区域规划必须跑步跟上，才能防止集中式风电消纳难题重演。
   “分散式风电的发展，需要政府部门、开发企业、电网企业相互配合，形成合力，才能实现共赢。”有业内人士这样说。