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“掘金”风电无功补偿的百亿市场

  进入四月,中节能(甘肃)风力发电有限公司的电力主管吴飞显得异常忙碌,他负责的甘肃酒泉昌马乡201MW风电项目关于SVG无功补偿装置的改造工程在四月份开工。

  按照公司的时间表,此次改造工程需在4月9日开工,6月1日前竣工。在完成对无功补偿装置的招标后,吴飞就马不停蹄地投入到风场的工作中。

  事实上,类似中节能昌马风场近期招标,力争赶在6月份前完成无功补偿装置改造工程的风场并不在少数。记者发现,在一家招标网上,自2012年以来,就有几十条招标信息涉及风电场的无功补偿装置。

  而这些风场之所以选择这个时间点对无功补偿装置进行改造,主要原因是受到风电并网新国标《风电场接入电力系统技术规定》即将在6月1日实施的影响。如今,新国标的实施已经进入倒计时阶段。

  据了解,该标准由电监会主管的全国电力监管标准化技术委员会组织中国电科院、电力规划设计总院等单位编制,规定了风电场并网的通用技术要求,并与能源行业标准《大型风电场并网设计技术规范》共同规定了风电场并网的相关技术要求。

  此份标准规定了对通过110(66)千伏及以上电压等级线路与电力系统连接的新建或扩建风电场的技术要求,修改完善了风电场有功功率控制、无功功率/电压控制、有功功率预测、风电场测试、风电场二次部分等技术条款,并增加了风电场低电压穿越能力要求。相比于此前2005年版的标准和征求意见稿,新国标对于风电场的无功补偿提出了更严格的标准。

  百亿市场

  2011年的大规模风机脱网事故,使风电业内认识到风电低电压穿越技术的重要性。2011年8月,国家能源局审定并发布了大型风电场并网设计技术规范等18项重要标准,电监会主要针对低电压穿越的全国风电安全检查也在8月启动。经历半年多的改造,各大风电制造商都陆续宣布自有风机完成了低电压穿越的改造。

  相对于低电压穿越改造引起的高度关注,公众对风电场无功补偿改造的关注则相对较小。然而,一些设备企业已经把未来市场重点布局转向无功补偿。

  北京丰聚能公司是西班牙WindtoPowerSystem(w2ps)公司的全资子公司。w2ps公司占据西班牙风机低电压穿越改造40%的市场份额,而北京丰聚能目前在国内的主要业务也是提供低电压穿越改造的解决方案。

  但是公司在国内的下一个发展重点将会是风电场无功补偿的改造。北京丰聚能总经理王险峰对记者说。

  在他看来,目前国内风电场多把目光集中在风机的低电压穿越改造上,对风场的无功补偿装置的改造则没有引起足够的重视,虽然一些风场已经进行了初步的改造,但是以目前风电装机容量的发展速度,将来仍会满足不了并网的要求。#P#

  无功补偿装置在供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因素,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率。对于风电来说,由于某些情况下,风电的出力变化与电网的负荷变化相反,无功补偿装置的合理设置对电网的调节意义则更大。

  事实上,风场建设之初,就安装了一定的无功补偿装置。但我们风场用的是老式电容器的无功补偿装置。现在SVG无功补偿装置技术比较成熟,为了满足并网的新要求,我们对这一块进行了改造。吴飞告诉记者。

  据了解目前国内较先进的无功补偿装置为SVG(STATCOM-StaticSynchronousCompensator),相比于老式的电容器,其完成补偿的时间从上百毫秒降低到530毫秒,且补偿的精确度更高,使用寿命长,自身损耗小,对于变化频率较大的风电场来说,尤为符合。

  另一方面,业内一直呼吁要建立的电网友好型的风电场,其除了要具备低电压穿越能力和风功率预测系统,其中一项重要的指标就是需拥有集中优化配置有功功率和无功功率的控制系统。

  根据一份《2011年风电无功补偿市场调研报告》,风电动态无功补偿设备市场增速将高于风电市场的增速。报告预测,在建设坚强智能电网的背景下,2011年2020年,动态补偿的市场空间将达到109.5亿元,今后10年的风电动态补偿设备年复合增长率约达到9.7%。

  市场壁垒

  国家电网能源研究院新能源研究所所长李琼慧表示,风电无功补偿这一块确实有市场需求,但它不会像低电压穿越市场这么大,因为低电压穿越是风电特有的。

  虽然看重这块市场,但王险峰认为要想做好仍然有很多需要解决的问题。据了解,国内风电并不缺乏无功补偿的设备和技术,但是对如何集中优化配置有功功率和无功功率的控制系统,国内风电场还比较缺欠。

  因为风场电压等级比较低,加上其他的电力项目较多,很多真正做系统接入和设计的人,都不愿做风电场的无功补偿这一块,某不愿透露名字的业内人士对记者说,所以说,目前在风电场做这一块市场的人,都是非电力设计院这一系统的人,确实存在一些做得比较外行的工程。

  据了解,对于风电无功补偿的整体系统设计,虽然国家出台了一些规范,但是具体怎么操作,如何才能优化系统,都没有相关的标准说明。

  单台风机一般装有无功补偿装置,具有一定的无功补偿能力,我们在考虑能否利用风机整体的无功补偿能力就可以满足一个风场的需求,王险峰对记者说,同时,我们也在担心,如果整个风电场进行集中补偿的话,风机的单个能力会不会就显现不出来了?

  在王险峰看来,其公司之所以看好国内无功补偿市场,也正是因为看重了目前风电场无功补偿欠缺优化的系统。他带领的公司正在研究是否能结合风机和风场的综合补偿系统,使两者达到优化、协调的技术。

  目前,在无功补偿改造上还存在一些分歧,单台风机的无功补偿改造和风场的改造往往没有协调,制造商、运营商往往各自为政。王险峰担忧的是,在一些老风场,即使风机具有了无功补偿能力,对于风场而言,也达不到目前的要求。

  另一方面,是无功补偿装置改造的费用问题。目前风电场对无功补偿的改造,一般都需要进行拆除老式装置工程、土建工程、新设备安装工程。据吴飞介绍,此次他负责的201MW风电项目,光是对新设备的采购,金额就达到了约800万,只能由风场运营商埋单。如果加上土建等其他费用,费用则高达上千万。这无疑又给运营商增加了一项资金压力。

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