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)等企業都表示已經啟動了低電壓穿越的改造工程。因發生幾次風機脫網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，轄區已經完成近千臺風機的改造，占總臺數的48.24%。由于各風機企業在本地安裝數量不同，其中金風已經完成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。”國網西北分部副主任左玉璽表示，這個進度已經很樂觀了。
但是，事情并沒這么簡單，“國內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。”艾默生網絡能源有限公司大中華區風能產業線副總裁崔益彬對《能源》雜志記者抱怨道。
整改風刮向全國
這次整風是從酒泉刮起的。幾個月之前，包括酒泉在內的很多風場短時間內出現了多次風機脫網事故，這在很大程度上刺激了主管部門的神經。
王玉玲，國家電力調度通信中心總工程師，她和她的團隊統計出了一組權威的數據：截至今年6月底，國家電網系統內風電并網達到3721萬千瓦，同比增長70.3%。三北地區占比最高，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達國家。僅今年上半年，全系統風機脫網35次，脫網風機3848臺/次。大型事故6次。其中西北4.25事故損失153.65萬千瓦，脫網機組達1278臺。
王玉玲解釋說，風機控制系統涉網保護定值與風機故障穿越能力不匹配是導致脫網的原因之一。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，風電機組能正常連續運行。現在的問題是，相當多的機組在1.1倍額定電壓100毫秒內就脫網了，不具備這個能力的要在規定時間內整改完成。還要具備必要的高電壓穿越能力。他們的理由是，在風電發展比較發達的國家對超過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，一旦電網有個小的故障，風機就會出于自我保護自動斷開，會把電網的這個故障擴大化，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，這次規定的是1兆瓦以上的風機必須整改，而對于國內運行時間較長的“750”、“850”型號的風機而言則沒有硬性規定。
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”和直驅永磁機組“1.5兆瓦”，目前，金風750千瓦機組基本停止生產，所有機型都轉向兆瓦級直驅永磁機組。對于直驅永磁機組，金風科技總工程師崔新維坦言，在下線時硬件已經考慮在內，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主選擇采用。
的確如此。國電聯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來消納了。不過，金風科技新出產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一方忙碌，而是從風電場到電網，再到風機企業全部參與進來。電網對風電場發出了最后傳票，不改造不能并網，風電場只能埋單與風機企業共同完成改造。
“華能酒泉30萬千瓦的風場已經完成改造，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。”華能集團規劃發展部副部長張少鴻已經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姚雨也一再聲明，兩年前，當聽到某些電網發生問題時，金風的風機已經表現出低電壓穿越的功能特性，這是因為直驅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一樣提前規劃在內，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，而國內有些企業只考慮3年，3年后拿錢走人，這是不負責任的，也是一批風機企業宣布破產的原因所在。那么這些風機怎么辦？”崔益彬反問。
這批風機能不能由現有的風機制造企業來做改造？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，我認為國內的風機企業不會低于這個成本。”
的確，國內的風機制造企業幾十家，每家的技術路線不一樣，有雙饋，有直驅，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。正如金風科技戰略及全球發展總監周彤所言，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，已安裝風電機組數量超過兩萬臺，絕大部分在2008年至2010年間投產，多數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，國內風電企業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們是否對所有機型通吃？還是有人提出了質疑，李勝茂提出，“他們的做法都是統一加一個大模塊，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，中國對風機和關鍵部件的要求也不是現在所提的這些，會更嚴格，一定會繼續加強對電路的無功等波動快速響應的要求，“所以，我們跟NORDEX的測試中已經完成了一些國內還沒頒布的要求，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，為了維持電網的穩定性，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開始著手，據悉，國家能源局下發了相關文件。《能源》雜志記者從這份管理暫行辦法中發現，對所有已并網運行的風電場要求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，未建立的不得并網運行。并且規定，從2012年7月1日起正式運行風電場預測預報系統。
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小時內有96個時間節點。這就對準確率有了更嚴格的控制，按規定實施預測誤差不能超過15%。
種種跡象表明，對于風電行業的管理，勢必將日益嚴格。聞到氣味的各風電開發商和風機企業們已然在著手應對。
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、風電試驗數據庫及數據處理、風能資源和風電預測研究等諸多內容。
NORDEX風電公司工程總監倪忠仁回憶說，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，歐洲的第一份并網要求發布于2000年，可是沒想到，不到三年已經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，一些走出去的國內企業也感覺到了壓力，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)的零電壓穿越現場試驗，并且能夠向電網提供無功，“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”。
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