中德風電并網(wǎng)政策和技術標準的比較研究

圖2 德國新能源發(fā)展規(guī)劃

1.1.2 風電并網(wǎng)相關技術要求

德國風電并網(wǎng)方面的法規(guī)標準是適應風電并網(wǎng)容量快速增加、并網(wǎng)問題日益凸顯且不斷變化的情況而不斷調(diào)整和完善的。

2001 年，德國E. on電網(wǎng)公司內(nèi)的Dollern地區(qū)(漢堡附近)發(fā)生了一次輸電線路三相短路故障。故障導致網(wǎng)內(nèi)全部風電機組(總容量270萬kW)同時脫網(wǎng)，已接近當時全電網(wǎng)的最大可調(diào)節(jié)容量(300萬kW)，對系統(tǒng)造成了二次沖擊，嚴重威脅了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，尤其是系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性。

事故后，E. on電網(wǎng)公司及相關部門對本次事故進行了深入細致的分析，最終一致認為，類似風電等分布式電源在電網(wǎng)故障期間必須具備向電網(wǎng)提供有功和無功的支撐能力以保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。當年，E. on電網(wǎng)公司便對風電機組提出了簡單的故障穿越要求(提供故障后的有功支撐)。在此基礎上，2003年，E. on電網(wǎng)公司制定了第1部風電并網(wǎng)技術標準，在全世界首先提出了風電機組需具備低電壓穿越能力的要求。2004年，德國Vattenfall電網(wǎng)公司(現(xiàn)為50Hertz電網(wǎng)公司)也制定了類似的新能源并網(wǎng)技術導則。2006年，E. on電網(wǎng)公司又對原有導則提出修改，將動態(tài)無功電壓支撐的要求也納入到導則之中。至2007年，德國的電網(wǎng)公司基本上都針對新能源的入網(wǎng)制定了自己的并網(wǎng)技術導則。

為了保證風電并網(wǎng)技術要求的一致性和完整性，德國輸電網(wǎng)聯(lián)盟(VDN)最終在2007年制定的德國高壓電網(wǎng)并網(wǎng)導則(輸電系統(tǒng)法規(guī)2007)中統(tǒng)一提出了對高壓并網(wǎng)的風電的相關技術要求。有關中壓并網(wǎng)的風電技術要求，在德國能源經(jīng)濟和水能管理協(xié)會(BDEW)制定的德國中壓電網(wǎng)并網(wǎng)導則(《連接至中壓電網(wǎng)并與其并聯(lián)運行的發(fā)電設備導則2008》(包含風電等全部新能源))中統(tǒng)一給出。由于德國的高壓和中壓并網(wǎng)導則都是依據(jù)德國可再生能源法中的相關條款制定，所以上述2個導則頒布之日起即具備了法律效力。

1.1.3 風電并網(wǎng)相關的測試認證技術導則

2009 年，受德國政府委托，德國風能和其他可再生能源發(fā)展協(xié)會(FGW)根據(jù)聯(lián)邦可再生能源法制定了一系列與可再生能源系統(tǒng)服務相關的技術導則(TR1- TR8，導則1-導則8)。其中，與并網(wǎng)相關的主要是導則3(TR3)、導則4(TR4)和導則8(TR8)。表1所示為導則主要內(nèi)容及說明。

表1 德國風電并網(wǎng)相關測試認證技術導則

1.2 我國風電并網(wǎng)政策和技術支持體系

我國風電發(fā)展起步較晚，但由于受政府和產(chǎn)業(yè)界的高度重視，在較短的時間內(nèi)也快速建立起了風電發(fā)展的政策、技術支持體系及相關技術標準，包括政府和企業(yè)在不同層面上制定的法律法規(guī)和技術導則，以滿足風電并網(wǎng)的需求。

1.2.1 法律和規(guī)劃

2006 年1月1日，我國第1部《可再生能源法》頒布實施，明確了可再生能源的上網(wǎng)電價以及其附加電價在銷售電價中的分攤模式。同時，法規(guī)要求電網(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)簽訂并網(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。此后，與《可再生能源法》配套的各種國家規(guī)定相繼出臺，風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等可再生能源產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。2009年，我國對可再生能源法進行了修訂和完善，重點是解決可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價與費用分攤機制不完善、配套優(yōu)惠財稅政策未能有效落實、并網(wǎng)安全穩(wěn)定運行突出等問題;實行了可再生能源發(fā)電全額保障性收購的政策，明確要求發(fā)電企業(yè)在規(guī)劃期內(nèi)應當達到的可再生能源發(fā)電量占全部發(fā)電量的比重;采用法律手段鼓勵促進發(fā)電企業(yè)開展可再生能源開發(fā)利用，并制定電網(wǎng)企業(yè)優(yōu)先調(diào)度和全額保障性收購可再生能源發(fā)電的具體辦法。與此同時，政府還負責指導有關風電國標和行標的制定，如2011年審批通過了《風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》(國標)以及《風力發(fā)電機組振動狀態(tài)監(jiān)測導則》等17項風電行業(yè)標準。

1995年、2000年、2007年、2008年以及2011年，我國政府部門對風電發(fā)展規(guī)劃做了多次調(diào)整，先后出臺了多個可再生能源發(fā)展綱要及中長期發(fā)展規(guī)劃，風電發(fā)展的力度在逐步加大。其中，2008年的多個千萬千瓦級風電基地的規(guī)劃引領了中國風電的跨越式發(fā)展。截至2011年年底，全國并網(wǎng)運行的風電場超過500座，吊裝容量6 500萬kW。其中，國家電網(wǎng)公司運營范圍內(nèi)并網(wǎng)運行的風電裝機容量達到4 394萬kW。

同德國風電平穩(wěn)式的發(fā)展相比，我國風電的發(fā)展目前還處于一種階躍式的發(fā)展狀態(tài)，如圖3所示。根據(jù)2011年最新頒布的“可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃”，未來近40年內(nèi)我國風電還將保持平均每年2 000萬kW左右裝機的增長速度，仍將面臨較大的風電消納壓力。具體目標見表2。