最近的酒泉很熱鬧，甚至不亞于三年前招投標時的火爆。只是這一次的重點是針對風電機組低電壓穿越能力的改造。

金風科技并網(wǎng)技術部工程師黃遠彥從今年4月份就開始忙碌，著手為在運行風電機組的低電壓穿越進行升級。因為國家能源局給的任務是，一年內(nèi)必須改造完畢。金風卻在盤算能否壓縮下時間，盡量爭取在旺風季到來之前，完成相關升級工作。并承諾“針對在運行的所有直驅(qū)永磁機組，將在年底前完成最新低電壓穿越升級改造，且相關成本均由金風科技承擔”。

如此為客戶著想的并非金風一家，華銳、東汽、湘電、NORDEX(恩德)、VESTAS(維斯塔斯)等企業(yè)都表示已經(jīng)啟動了低電壓穿越的改造工程。因發(fā)生幾次風機脫網(wǎng)而備受關注的甘肅酒泉風電基地更是成為這些工程隊們扎堆的地方。

“截止2011年6月底，轄區(qū)已經(jīng)完成近千臺風機的改造，占總臺數(shù)的48.24%。由于各風機企業(yè)在本地安裝數(shù)量不同，其中金風已經(jīng)完成128臺，華銳完成472臺，東汽完成267臺。按照進度，金風和華銳的機組會在年前完成改造，東汽7月底基本完成改造。”國網(wǎng)西北分部副主任左玉璽表示，這個進度已經(jīng)很樂觀了。

但是，事情并沒這么簡單，“國內(nèi)有些機組根本無法改造，別說硬件沒有設計，就連放置硬件的空間都沒有預留，而且這種機組并非少見。”艾默生網(wǎng)絡能源有限公司大中華區(qū)風能產(chǎn)業(yè)線副總裁崔益彬?qū)Α赌茉础冯s志記者抱怨道。

整改風刮向全國

這次整風是從酒泉刮起的。幾個月之前，包括酒泉在內(nèi)的很多風場短時間內(nèi)出現(xiàn)了多次風機脫網(wǎng)事故，這在很大程度上刺激了主管部門的神經(jīng)。

王玉玲，國家電力調(diào)度通信中心總工程師，她和她的團隊統(tǒng)計出了一組權威的數(shù)據(jù)：截至今年6月底，國家電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)風電并網(wǎng)達到3721萬千瓦，同比增長70.3%。三北地區(qū)占比最高，10萬千伏以上的大中型風電場達166所，占比74.8%，總容量高于西班牙等風電發(fā)達國家。僅今年上半年，全系統(tǒng)風機脫網(wǎng)35次，脫網(wǎng)風機3848臺/次。大型事故6次。其中西北4.25事故損失153.65萬千瓦，脫網(wǎng)機組達1278臺。

王玉玲解釋說，風機控制系統(tǒng)涉網(wǎng)保護定值與風機故障穿越能力不匹配是導致脫網(wǎng)的原因之一。設備故障引起事故占60%。3848臺風機中，其中57.8%是由于不具備低電壓穿越，26.6%由于不具備高電壓穿越。

國家電網(wǎng)公司的觀點是，針對低電壓穿越能力缺失的機組，要求風電場在0.9-1.1倍額定電壓范圍內(nèi)，風電機組能正常連續(xù)運行。現(xiàn)在的問題是，相當多的機組在1.1倍額定電壓100毫秒內(nèi)就脫網(wǎng)了，不具備這個能力的要在規(guī)定時間內(nèi)整改完成。還要具備必要的高電壓穿越能力。他們的理由是，在風電發(fā)展比較發(fā)達的國家對超過1.1倍電壓有要求，最嚴格的是1.3倍要運行60毫秒。

電網(wǎng)的故障原本是不可避免的。緣何這次把低電壓穿越問題擺在如此重要位置？

NORDEX電氣部主任吳楠的話簡潔明了，“如果風機沒有低電壓穿越功能，一旦電網(wǎng)有個小的故障，風機就會出于自我保護自動斷開，會把電網(wǎng)的這個故障擴大化，當有了低電壓穿越功能后，可以保證故障不會由于風機的原因被擴大化。風機作為主力電源后，這個問題將會凸顯，不得不解決。”

這正如中國電科院[0.00 0.00% 股吧 研報]新能源所所長王偉勝所說，很多人認為脫機事故中把低電壓穿越的問題擴大化了，其實這種看法是錯誤的，由于缺乏低電壓穿越引起的后續(xù)問題將更為棘手。

當各方都體會到了問題的嚴重之后，面對這場整改風也就顯得坦然了很多。

必須指出的一點是，這次規(guī)定的是1兆瓦以上的風機必須整改，而對于國內(nèi)運行時間較長的“750”、“850”型號的風機而言則沒有硬性規(guī)定。

那么，這部分風機該如何改造，費用該由誰支付？

金風近些年先后推出的兩個機型是齒輪箱機組“750千瓦”和直驅(qū)永磁機組“1.5兆瓦”，目前，金風750千瓦機組基本停止生產(chǎn)，所有機型都轉向兆瓦級直驅(qū)永磁機組。對于直驅(qū)永磁機組，金風科技總工程師崔新維坦言，在下線時硬件已經(jīng)考慮在內(nèi)，只是軟件部分的改造，每臺2個小時就能改造完；而對于齒輪箱機組“750千瓦”的機型則需要費點功夫，不僅僅是軟件，硬件部分也要進行改造，由于這部分機組售出時，市場并未提及低電壓穿越功能，所以針對這部分機組的改造，金風科技稱已做好方案供業(yè)主選擇采用。

的確如此。國電聯(lián)合動力風電設備技術研究所所長秦明表示，合同明確的風場，這筆改造費用由設備制造商承擔，是合理的。但對于前幾年投運的、合同里又沒有明確要求的，由設備制造商來承擔卻有點不合適，因為風電低電壓穿越功能是一個新技術，過去政策和用戶都沒有提出類似要求。
 

“一旦新國標出臺，之后新生產(chǎn)的風機就必須具備低電壓穿越功能，而這部分成本就要風機企業(yè)來消納了。不過，金風科技新出產(chǎn)的所有機組都將自帶最新版低電壓穿越功能。”崔新維說。

這也使得這場全國風機大整改不僅僅是風機制造企業(yè)一方忙碌，而是從風電場到電網(wǎng)，再到風機企業(yè)全部參與進來。電網(wǎng)對風電場發(fā)出了最后傳票，不改造不能并網(wǎng)，風電場只能埋單與風機企業(yè)共同完成改造。

“華能酒泉30萬千瓦的風場已經(jīng)完成改造，正在等待檢測。我們也呼吁電科院加快檢測，不要造成資源浪費。”華能集團規(guī)劃發(fā)展部副部長張少鴻已經(jīng)不止一次地談改造話題了，但是，整改完的風場排隊等待檢測已經(jīng)成為不爭的事實。而我國的檢測部門只有電科院一家，面對如此多的風電場也是心有余而力不足。于是，全國整改排隊檢測成為風電企業(yè)的一個新話題。

改造難題派生新市場

理順了誰承擔改造成本的問題，剩下的難題就是改造技術了。

吳楠認為，低電壓穿越是一個很成熟的技術，在歐洲已經(jīng)運行很多年，NORDEX也推行了幾年，并作為一個選件放在中國客戶的報價單里，業(yè)主自由選擇，即使當時沒有選，后期也可以再買，一兩天就能完成改造。“我不認為這是一個新的技術，只是在中國這兩年才開始提倡而已。”

金風科技公共事務總監(jiān)姚雨也一再聲明，兩年前，當聽到某些電網(wǎng)發(fā)生問題時，金風的風機已經(jīng)表現(xiàn)出低電壓穿越的功能特性，這是因為直驅(qū)永磁采用的是永磁電機和全功率變流器，從技術路線上就有支持低電壓穿越，而不是說2010年經(jīng)過測評才能具備這個功能。“對我們而言，不管是1.5兆瓦風機的軟件改造，還是750千瓦風機的軟硬件改造，只要有需求都可以完成。”

但是，并非所有的風機都可以像NORDEX和VESTAS一樣提前規(guī)劃在內(nèi)，也并非所有的風機都像金風、湘電一樣聲稱自己的風機都能做改造。

“有些風機確實是無法改造的，不但沒有把硬件模塊設計進去，連安裝硬件所用的空間都沒有預留。風機的壽命是20年，這些都該早做考慮，而國內(nèi)有些企業(yè)只考慮3年，3年后拿錢走人，這是不負責任的，也是一批風機企業(yè)宣布破產(chǎn)的原因所在。那么這些風機怎么辦？”崔益彬反問。

這批風機能不能由現(xiàn)有的風機制造企業(yè)來做改造？VESTAS的銷售人員聽到這個問題一直在搖頭，“這不是加個模塊就完成的事情，是在當初設計風機時就把低電壓穿越的理念放了進去，是與整個風機一脈相承的。”

NORDEX的吳楠也表示否定，他說：“各家有各家的設計，技術路線都是不同的，不能用在其他風機上。我們的風機一般改造成本在30萬元左右，我認為國內(nèi)的風機企業(yè)不會低于這個成本。”

的確，國內(nèi)的風機制造企業(yè)幾十家，每家的技術路線不一樣，有雙饋，有直驅(qū)，相同技術路線下又有不同的機型，改造成本肯定不一樣。

那部分沒有整機商愿意去改造的風機怎么辦？一個新興的市場由此萌生。正如金風科技戰(zhàn)略及全球發(fā)展總監(jiān)周彤所言，臺灣、日本、美國的一些公司紛紛提出專為風機做低電壓穿越改造，報價在三四十萬到八九十萬元不等。

據(jù)了解，截至2010年底，我國風電累計裝機容量達到4200萬千瓦，已安裝風電機組數(shù)量超過兩萬臺，絕大部分在2008年至2010年間投產(chǎn)，多數(shù)已安裝風機并不具備低電壓穿越能力。如果按照50萬元每臺的改造費用計算，國內(nèi)風電企業(yè)和設備商為風機改造所支付的費用將超過百億元。

但是，這些新冒出來的改造企業(yè)們是否對所有機型通吃？還是有人提出了質(zhì)疑，李勝茂提出，“他們的做法都是統(tǒng)一加一個大模塊，而這個大模塊中很多東西是沒必要的，是一種浪費，而且不實用，因為每臺風機的結構不同，不是按照設計理念，而是人為地增加一個模塊，效果很難說。”
 

低電壓穿越限令只是開始

“新的國標很快就會出臺，我們預測這個新國標會更加嚴格，而且低電壓穿越只是個開始。”崔益彬說，他所領導的艾默生風機變流器團隊預測，未來兩三年內(nèi)，中國對風機和關鍵部件的要求也不是現(xiàn)在所提的這些，會更嚴格，一定會繼續(xù)加強對電路的無功等波動快速響應的要求，“所以，我們跟NORDEX的測試中已經(jīng)完成了一些國內(nèi)還沒頒布的要求，是按照西班牙標準做的，這也是歐洲一個比較先進的標準。”

或許，低電壓穿越的規(guī)定只是一個開始。隨著中國風電[0.52 4.00%]在電源結構中的比重日益增加，為了維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性，一些新的要求也會出臺。

比如，對于風電場功率預測預報機制已經(jīng)開始著手，據(jù)悉，國家能源局下發(fā)了相關文件。《能源》雜志記者從這份管理暫行辦法中發(fā)現(xiàn)，對所有已并網(wǎng)運行的風電場要求2012年1月1日前建立起風電預測預報體系和發(fā)電計劃申報工作機制并開始試運行，按照要求報送風電功率預測預報結果，未建立的不得并網(wǎng)運行。并且規(guī)定，從2012年7月1日起正式運行風電場預測預報系統(tǒng)。

短短4頁的文件，清晰地注明了各種嚴格要求，比如，風電功率預報分日預報和實時預報兩種方式，實時預報則要求時間分辨率為15分鐘，也就是說24小時內(nèi)有96個時間節(jié)點。這就對準確率有了更嚴格的控制，按規(guī)定實施預測誤差不能超過15%。

種種跡象表明，對于風電行業(yè)的管理，勢必將日益嚴格。聞到氣味的各風電開發(fā)商和風機企業(yè)們已然在著手應對。

2009年，中國電科院在張北做了一塊試驗田，號稱是“世界最先進風電研究和試驗中心”。據(jù)悉，項目主要包括風電技術研究能力建設、移動式檢測能力建設和風電試驗基地建設。僅第一項就包括風電仿真研究、風電試驗數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)處理、風能資源和風電預測研究等諸多內(nèi)容。

NORDEX風電公司工程總監(jiān)倪忠仁回憶說，張北基地的第一臺風機出自他的手，是一臺1.5兆瓦的S77型號的風機，而且是按照電科院的要求定制的，加入了當時最為先進的低電壓穿越等模塊。

倪忠仁笑言：“這臺風機是賠錢賣的。不過電科院是回頭客，又買了我們一臺2.5兆瓦的N90。當時我們還在反問中國對低電壓的要求會這么快嗎？中國相關部門稱得三年以后。歐洲的要求也是近幾年的事情，歐洲的第一份并網(wǎng)要求發(fā)布于2000年，可是沒想到，不到三年已經(jīng)從摸索階段到了相對成熟的階段。所以，要求勢必會越來越高。”

兩三年來，一些走出去的國內(nèi)企業(yè)也感覺到了壓力，黃遠彥就表示，不是擁有了低電壓穿越能力就可以滿足的，技術必須保持不斷升級，日前，金風在新疆哈密通過了德國勞氏船級社(GL)的零電壓穿越現(xiàn)場試驗，并且能夠向電網(wǎng)提供無功，“從低電壓到零電壓只是第一步，我們的機組必須比國標更嚴格”。