作者丨齊軍
單位丨金風(fēng)設(shè)計研究院 新能源技術(shù)與市場研究團(tuán)隊
目前我國新能源發(fā)電大規(guī)模、高比例并網(wǎng)運(yùn)行給國家能源轉(zhuǎn)型做出了重要貢獻(xiàn),同時也對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定問題和挑戰(zhàn)。國家一方面對全社會提出了新能源保障性消納政策規(guī)定,同時也對新能源從裝備制造到并網(wǎng)運(yùn)行提出了高質(zhì)量發(fā)展要求,包括考核政策與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)門檻。這從近幾年來涉及新能源發(fā)展的政策規(guī)定、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂變化與執(zhí)行情況,可以解讀其內(nèi)在的變化邏輯與執(zhí)行路徑。
一、GB/T19963征求意見稿主要修訂內(nèi)容
2019年11月,中電聯(lián)標(biāo)委會在其網(wǎng)站發(fā)布了“關(guān)于征求國家標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定第1部分:陸上風(fēng)電(修訂)(征求意見稿)》意見的函”,至此,從2016年底啟動的GB/T19963修訂,歷時三年總算有了一個階段成果,后面還要走送審稿及報批稿程序,不出意外的話,應(yīng)該2020年底前下發(fā)執(zhí)行。
GB/T19963修訂版較之GB/T19963-2011版本主要增加了如下敏感性重要內(nèi)容:
一是在原標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)電場有功功率控制要求的基礎(chǔ)上,增加了風(fēng)電場應(yīng)能夠自動計算風(fēng)電場理論可發(fā)功率及備用容量,具備自動發(fā)電控制功能等基本要求。
二是增加了風(fēng)電場慣量響應(yīng)與一次調(diào)頻,隨著新能源占比增大,原有火電、水電調(diào)頻能力不足,需要新能源參與頻率控制;
三是擴(kuò)展了風(fēng)電場風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)功能要求,新增了風(fēng)功率預(yù)測精度要求;
四是在原有低電壓穿越要求基礎(chǔ)上,進(jìn)一步明確了風(fēng)電場低電壓穿越控制性能要求,新增了風(fēng)電場的高電壓穿越能力(1.3Un不脫網(wǎng)500ms)和連續(xù)故障穿越能力要求;
五是修訂了風(fēng)電場頻率適應(yīng)性要求,由原來49.5Hz~50.2Hz調(diào)整至48.5Hz≤f≤50.5Hz;
六是修改了風(fēng)電場測試和驗(yàn)證內(nèi)容。根據(jù)風(fēng)電場新的并網(wǎng)技術(shù)要求,增加或修改了風(fēng)電場慣量響應(yīng)和一次調(diào)頻測試、故障穿越測試和仿真驗(yàn)證等。
新能源發(fā)電快速增長對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的擾動影響可從近幾年若干起新能源場站大規(guī)模脫網(wǎng)事故中予以顯現(xiàn),亟需完善新能源并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),包括虛擬慣量與一次調(diào)頻的響應(yīng)、高低壓故障穿越能力的提升、系統(tǒng)次同步振蕩的抑制等,這需要從設(shè)備到場站進(jìn)行一定的投入改造,同時還要有相應(yīng)的檢測試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
歷時三年的GB/T19963修訂也主要是圍繞以上內(nèi)容與指標(biāo)設(shè)定展開的。但參與的各相關(guān)單位(電網(wǎng)、發(fā)電、廠商等利益相關(guān)方)各懷心事,交鋒激烈,一時間難以達(dá)成統(tǒng)一。此次征求意見稿的印發(fā),也算是利益相關(guān)方博弈的階段性結(jié)果。
二、與相關(guān)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)解讀
1、為什么“兩個細(xì)則”考核要求走在了前面?
“兩個細(xì)則”是《xx區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》、《xx區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》的簡稱,是國內(nèi)各區(qū)域能監(jiān)局根據(jù)原國家電監(jiān)會2006年發(fā)布的《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》與《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》,結(jié)合各地電力系統(tǒng)管理的實(shí)際制定的具體實(shí)施細(xì)則,目的是保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)運(yùn)行、促進(jìn)廠網(wǎng)協(xié)調(diào)、維護(hù)各電力企業(yè)合法權(quán)益。
首先我們看一下西北能監(jiān)局2018年底頒布執(zhí)行的“兩個細(xì)則”對新能源場站要求具備一次調(diào)頻、高低壓穿越能力并進(jìn)行相應(yīng)改造,進(jìn)行一次調(diào)頻改造的還有相應(yīng)的考核獎勵,對功率預(yù)測準(zhǔn)確性及可用功率也提高了考核標(biāo)準(zhǔn)。2019年執(zhí)行下來新能源場站明顯感到考核力度加大,考核及分?jǐn)傎M(fèi)用成倍增加。
再來看東北能監(jiān)局2019年印發(fā)的“兩個細(xì)則”要求(于10月1日起模擬運(yùn)行),也新增了對新能源場站一次調(diào)頻、虛擬慣量響應(yīng)的考核補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),暫定新能源場站一次調(diào)頻及虛擬慣量響應(yīng)輔助服務(wù)分?jǐn)傎M(fèi)用上限為風(fēng)電300元/萬千瓦時、光伏500元/萬千瓦時上網(wǎng)電量。
從提高新能源涉網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)要求來看,西北能監(jiān)局與東北能監(jiān)局“兩個細(xì)則”的頒布執(zhí)行都走在了國家行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T19963修訂的前面,分析主要原因是目前電力供應(yīng)總體寬松,系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)矛盾突出,協(xié)調(diào)解決各發(fā)電主體利益博弈問題、改善新能源場站規(guī)模化并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響已顯得不容回避,這個時候需要能監(jiān)局作為電力市場監(jiān)管部門本著“確保系統(tǒng)穩(wěn)定,兼顧各方利益,規(guī)范市場秩序”的原則,從管理規(guī)則(兩個細(xì)則)完善修訂入手,明確解決當(dāng)前問題的具體技術(shù)要求,以對上述問題予以及時有效的協(xié)調(diào)解決。
再一方面,參與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制修訂的都是各利益相關(guān)方(電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、生產(chǎn)廠家等),具體修訂內(nèi)容及指標(biāo)都關(guān)系著各企業(yè)發(fā)電利潤、投資成本等,標(biāo)準(zhǔn)修訂組織單位也難以去平衡解決其利益博弈的問題。
先行“試水”的政策有一個實(shí)踐-反饋-完善的過程,也能更好地為新能源并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂執(zhí)行提供更好的實(shí)踐完善依據(jù)。
2、強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》GB38755-2019的下發(fā)預(yù)示著什么?
2020年年初,國家市場監(jiān)督管理總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會聯(lián)合下發(fā)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》GB38755-2019,該標(biāo)準(zhǔn)將于2020年7月1日實(shí)施,替代原行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL755-2001。
作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)對新能源場站并網(wǎng)運(yùn)行提出了明確的要求:如并網(wǎng)電源均應(yīng)具備一次調(diào)頻、快速調(diào)壓、調(diào)峰能力;新能源場站及分布式電源電壓和頻率耐受水平原則上與常規(guī)同步機(jī)電源一致;對存在次同步振蕩的新能源場站及送出工程采取抑制及監(jiān)測措施;新能源并網(wǎng)發(fā)電比重比較重的地區(qū),新能源場站應(yīng)提供必要的慣量和短路容量支撐;新能源場站應(yīng)提供詳細(xì)的機(jī)電暫態(tài)模型及電磁暫態(tài)模型等。
至此,《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定第1部分:陸上風(fēng)電》GB/T19963修訂版的下發(fā)執(zhí)行雖然稍顯滯后,但得到了GB38755-2019標(biāo)準(zhǔn)及時支持和彼此呼應(yīng),同時還有NBT3111-2017《風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越測試規(guī)程》(已頒布)、GB/Txxxx《并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗(yàn)導(dǎo)則(征求意見稿)》等配套標(biāo)準(zhǔn),為《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》GB38755-2019、GB/T19963修訂版提供了更為詳細(xì)的操作執(zhí)行依據(jù)。
據(jù)悉,國網(wǎng)公司在2020年重點(diǎn)工作安排中已將“宣貫新版《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》………有效防控新能源大規(guī)模高比例接入風(fēng)險”納入其中,相應(yīng)的工作部署應(yīng)該會提前安排,快速推進(jìn),譬如國網(wǎng)企業(yè)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)修訂以及對新能源新增并網(wǎng)驗(yàn)收要求等。
起得早還要看得遠(yuǎn),新能源廠商及投資企業(yè)應(yīng)面對當(dāng)今發(fā)展形勢,未雨綢繆,及早做好技術(shù)與產(chǎn)品升級改進(jìn)規(guī)劃,加快新能源場站諸如慣量響應(yīng)、一次調(diào)頻、高低壓穿越、功率預(yù)測系統(tǒng)升級等軟硬件技術(shù)改造工作,考慮儲能應(yīng)用對新能源場站涉網(wǎng)性能的根本性提升,專注未來,固本創(chuàng)新,潛心打造“智能化、強(qiáng)支撐、高抗擾”并網(wǎng)友好型新能源發(fā)電設(shè)備和場站,在平價時代走的更遠(yuǎn)更堅定。