朱紹文：完善分布式風電接入電網(wǎng)運營機制促進風電持續(xù)健康發(fā)展

2、容量比例的制約因素
　　過去對風電場能否接入電網(wǎng)，多采用簡單的容量比例規(guī)定，即風電容量不能超過電網(wǎng)總裝機容量的一定百分比。百分之十曾經(jīng)是國外較普遍的說法。在國內(nèi)，也有著各種不同的要求。在原電力工業(yè)部水電農(nóng)電司提出的電力技術標準《風力發(fā)電場可行性研究報告編制規(guī)程》（DL/T 5067－1996）條文說明中規(guī)定：“如本地區(qū)風電場總容量占電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度容量的5％以下時，無需考慮采取措施；當超過5％時，本項目應與電網(wǎng)調(diào)度機構協(xié)商，采取措施或限制項目規(guī)模。”
　　目前天津風電規(guī)模總體較小，2011年底天津裝機17.9萬千瓦，僅占天津電網(wǎng)總裝機（1129萬千瓦）的0.158％，遠未達到5％的比例，因此這一規(guī)定并未給風電全局發(fā)展帶來不利限制。 在發(fā)達國家對容量比例的認識，在歐洲一些地區(qū)，風電在電網(wǎng)中的比例已經(jīng)達到20％；在丹麥西部，冬季大風夜晚，風電所發(fā)電量已高達電網(wǎng)用電量的50％（引自：《風力12在中國》，P104）。
　　在2006年2月北京舉行的“中國風能技術論壇：風電接入及并網(wǎng)研討會”上，來自美國、歐洲和國內(nèi)專家的主流意見是：風電裝機達到電網(wǎng)容量的10～20％，目前在技術上沒有障礙。有的國外專家提出風電比例可以達到30～40％。
3、分布式風電對電網(wǎng)影響的兩個主要方面
在天津市目前技術條件下，風電接入電網(wǎng)的不利影響主要有以下兩個方面：
　　（1）對電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)運行質(zhì)量的影響。
　　（2）由于風速的隨機性分布，導致風力發(fā)電功率的隨機變動，加大了電網(wǎng)的負荷調(diào)節(jié)負擔。
　　目前風電場的電壓與無功功率調(diào)節(jié)方式：各類風電機組尚不具備類似火電或水電那樣的按照電網(wǎng)電壓波動隨機調(diào)節(jié)勵磁的能力，而只能采取固定（或接近固定）功率因數(shù)（接近1，一般為±0.95）的方式運行，負荷所需要的更多的無功功率只能靠風電場變電所設置電容無功補償裝置和電網(wǎng)其它機組承擔。
　　當電網(wǎng)發(fā)生電壓閃變和波動時，即電壓瞬間降低時，傳統(tǒng)的風電機組保護會立即斷開與電網(wǎng)的連接，而現(xiàn)代的風電機組與電網(wǎng)保持著連接；從電網(wǎng)安全運行的角度看，一般希望在發(fā)生事故時，發(fā)電機組不應立即解列，而應該堅持運行一個短時間，并盡可能提供較大的勵磁電流，保持一定出力，以協(xié)助電網(wǎng)故障階段的保護快速切除，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
　　當電網(wǎng)發(fā)生短路或電壓波動時，風電機組的具有低電壓穿越能力，當電網(wǎng)短路時，機組具有提供穩(wěn)態(tài)短路電流的能力，機組與電網(wǎng)的保持連接風機不間斷運行，向電網(wǎng)提供無功支持的能力。
　　目前我國的大部分風電設備廠家已經(jīng)設計了具備了“低電壓穿越”功能的風電機組或者對不具備了“低電壓穿越”功能的風電機組進行了技術改造，這是應對電網(wǎng)上述合理要求的一種積極反應，這方面風場和設備廠家已做了大量工作。
4、分布式風電對電網(wǎng)影響是可控的
　　隨著風電裝機容量的不斷增加，有以下因素將對電網(wǎng)負荷調(diào)節(jié)帶來有利影響：一是在不少時段，風速在一天24小時的變化規(guī)律近似電網(wǎng)負荷的變化；二是不同地域的風電場，風速的時序分布不同，發(fā)電功率時段會互相錯開，實現(xiàn)削峰填谷。
　　分布式風電是不完全可控的和不完全調(diào)節(jié)的能源，其發(fā)電功率的變化規(guī)律如完全有可能與電網(wǎng)負荷的需求相反，這就必然要增加電網(wǎng)的負荷調(diào)節(jié)負擔；在個別情況下，需建立相應的儲能或者調(diào)峰容量以適應電網(wǎng)的需求。
　　但分布式風電對電網(wǎng)負荷影響的程度，可能遠小于人們的想象，有資料（《風力發(fā)電》2005年第二期：“風電場對地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)負荷的影響”，作者：李慶，陳默子，王偉勝）根據(jù)實測結果得出結論：風電場增加了系統(tǒng)負荷變化的幅度，一個30MW的風電場對最大負荷380MW電網(wǎng)的影響，其負荷變化的標準偏差增加了約2％，文章認為：通過預測風電場出力可以較好地解決此問題；《中國風能》2006年第二期刊登了美國EnerNex公司幾位專家的文章“用模型預測風電對電網(wǎng)的影響”，其對實際運行數(shù)據(jù)分析后得出的結論是：對屬于Xcel Energy公司（美國第四大能源公司）管理的電網(wǎng)，負荷為9000MW,當風電裝機為1500MW時，該電網(wǎng)只需增加8MW的調(diào)節(jié)需求量；并為此增加每兆瓦時風電4.37美元的成本費用（約合人民幣3.5分/千瓦時）
三、分布式風電與電網(wǎng)和諧發(fā)展的關鍵在于觀念轉變
　　在現(xiàn)階段，風電能否與電網(wǎng)和諧相處、共同發(fā)展，關鍵在于認識上實現(xiàn)觀念轉變。目前觀念之所以難以轉變是因為電網(wǎng)沒有站在發(fā)展可再生能源是國家戰(zhàn)略的高度來認識風電，支持風電，發(fā)展風電，完善風電；同時對電網(wǎng)公司缺少強制其消納風電的約束。
1、電網(wǎng)在接納問題上樹立對風電適當照顧、改變風電與常規(guī)電力“一視同仁”的觀念
　　在現(xiàn)階段強調(diào)“一視同仁”，規(guī)定同樣標準、提出同樣要求實際上就是對風電這個新生兒的苛求。在不對電網(wǎng)安全運行造成明顯影響的前提下，應該適當放寬風電上網(wǎng)標準，鼓勵風電上網(wǎng)。
2、從被動限制轉變到主動適應
　　目前，大多數(shù)電網(wǎng)公司對風電的態(tài)度是根據(jù)電網(wǎng)的現(xiàn)狀，在基本不影響電網(wǎng)運行條件的前提下，考慮風電能否接納以及容許接入的容量。如果能換一個思路，像滿足其它電源項目的送出要求那樣，根據(jù)規(guī)劃建設風電場的需要，綜合考慮電網(wǎng)自身的規(guī)劃與發(fā)展建設風電送出工程，則很多矛盾很可能在規(guī)劃和發(fā)展中就解決了。事實上，歐洲一些國家都是由電網(wǎng)公司負責把電網(wǎng)架設到風電場，甚至是農(nóng)戶的一、兩臺風電機組的。這是他們風電得到快速發(fā)展的有利條件之一。
3、樹立依據(jù)國家法令堅決支持風電等可再生能源發(fā)展的法治觀念。
　　《中華人民共和國可再生能源法》中已經(jīng)明確規(guī)定：“國家鼓勵和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電”；“電網(wǎng)企業(yè)應當與依法取得行政許可或者報送備案的可再生能源發(fā)電企業(yè)簽定并網(wǎng)協(xié)議，全額收購其電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)可再生能源并網(wǎng)發(fā)電項目的上網(wǎng)電量，并為可再生能源發(fā)電提供上網(wǎng)服務”；“電網(wǎng)企業(yè)為收購可再生能源電量而支付的合理接網(wǎng)費用以及其他合理的相關費用，可以計入電網(wǎng)企業(yè)輸電成本，并從銷售電價中回收”。第二十九條：“違反本法第十四條規(guī)定，電網(wǎng)企業(yè)未按照規(guī)定完成收購可再生能源電量，造成可再生能源發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟損失的，應當承擔賠償責任，并由國家電力監(jiān)管機構責令限期改正；拒不改正的，處以可再生能源發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟損失額一倍以下的罰款。”這些規(guī)定為電網(wǎng)企業(yè)支持可再生能源，并合理解決其支出成本問題創(chuàng)造了良好的條件。
四、幾點建議
　　吸收國內(nèi)外經(jīng)驗，適應中國國情，并不斷完善分布式風電場接入電力系統(tǒng)運營管理辦法；辦法中既要針對風電機組提出保證電網(wǎng)安全運行的技術性能要求，也要有對電網(wǎng)規(guī)定接受風電入網(wǎng)的適用標準。
　　根據(jù)2009年國家標準化管理委員會下達的標準修訂計劃，中國電力科學研究院起草的國家標準GB/T19963-2011《風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》，已經(jīng)正式頒布，并于2012年6月1日開始正式實施，這是貫徹《可再生能源法》必備的實施細則之一，是在廣泛征求各方面，特別是風電場運營管理業(yè)界的意見后形成的。
　　在分布式風電裝機較多的電網(wǎng)，適當增加備用容量，擴大調(diào)峰能力，同時建立對風電調(diào)峰安排的旋轉備用機組給予經(jīng)濟補償?shù)臋C制，補償費用應與風電上網(wǎng)電價差額、風電接入系統(tǒng)建設費用一樣，納入費用分攤；這是現(xiàn)階段解決風電調(diào)峰與電網(wǎng)矛盾問題的有效途徑；在電網(wǎng)規(guī)劃時，應考慮能適應當?shù)仫L電的發(fā)展需要。
　　加快各種類型風電機組計算機建模等研發(fā)工作進度，要求風機制造廠家按國家標準規(guī)定的要求提供機組的模型參數(shù)；在風電前期工作中推進開展風電場對電網(wǎng)影響的數(shù)學模型分析，逐步摒棄按容量比例確定風電能否上網(wǎng)的不合理規(guī)定，建立通過仿真計算，得出風電場對電網(wǎng)影響的計算數(shù)據(jù)，據(jù)以確定風電場能否接入電網(wǎng)以及接入時應采取措施的新工作方式。
加強風電對電網(wǎng)影響的實際觀測分析。
　　對已建成分布式風電場對電網(wǎng)究竟造成了多大影響，現(xiàn)代技術已經(jīng)具備了多種手段，有些機構也在這方面做大量工作；建議加大工作力度，取得實際數(shù)據(jù)，用實踐結果檢驗認識的正確性。