最近，美國Battelle公司開發(fā)的“電網友好型充電控制技術”則讓電動汽車根據電網的情況自動啟動或停止充電，在用戶側減輕電網壓力，讓車主花費更少、讓電網更安穩(wěn)。“我們需要充電站，而且充電站需要具備與智能汽車、智能電網基礎設施相匹配的智能水平，從而避免對電網造成壓力，并且為能源消費和電網提供靈活的計費方式。”美國能源部智能電網研究與發(fā)展部項目經理丹·唐對此表示。
“建設堅強的智能電網、友好電網環(huán)境需要發(fā)電或用電設備與電網協(xié)調互動，以支持電網安全、經濟運行。”中國可再生能源學會風能專委會資深委員姚小芹對本報記者表示，“在國外，并網友好是光伏電站、風電場建設始終堅持的一項基本原則，現(xiàn)在更是在用電側取得了成果。而國內差距很大，不僅標準缺失，更重要的是建立的標準執(zhí)行也很隨意，這樣的后果就是大規(guī)模的風電場、光伏電站吹西北風曬太陽。”
電網友好型可再生能源發(fā)電
近年來，我國可再生能源發(fā)展迅猛。截至２０１２年年底，我國風電并網裝機達到６３００萬千瓦，超過美國成為世界第一風電大國，年發(fā)電量超過１０００億千瓦時，風電成為我國第三大電源。
2010年之前，我國光伏發(fā)電裝機數(shù)量基本可以忽略，全國90％以上的光伏電池產量依靠出口。2011年國內光伏發(fā)電裝機比上年增長3倍以上，超過3吉瓦；2012年這一數(shù)字又上升至７吉瓦；2013年全國新增光伏發(fā)電裝機預計將達到10吉瓦，消耗全國將近一半的光伏電池產量。
但是，光伏、風電等可再生能源發(fā)電具有不穩(wěn)定、難預測及難調控等特點，于是并網問題隨之而來。
國家能源局表示，2012年全國“棄風”電量約200億度。如果按照目前國家火電1度電煤耗226克計算，200億度電損失的標煤就超過678萬噸，而直接造成的經濟損失則超過100億元。
光伏發(fā)電大規(guī)模發(fā)展時間不長，但是并網問題已經開始顯現(xiàn)。一位光伏制造企業(yè)的負責人對記者表示：“很感謝國家打開國內市場，這減輕了光伏制造企業(yè)很大的壓力。至于并網難，這確實是一個問題，現(xiàn)在已經開始出現(xiàn)，將來大規(guī)模裝機之后，可能會更加嚴重，這需要大家重視、解決。光伏制造企業(yè)需要在技術創(chuàng)新方面下功夫，使可再生能源發(fā)電從‘垃圾電’變成‘優(yōu)質電’，讓電網可以像接納火電那樣輕松接納，減輕電網壓力，從根源上解決并網問題。”
標準缺失執(zhí)行不力
如何讓可再生能源發(fā)電變得更優(yōu)質，成為并網友好型電源？
姚小芹表示，主要是提高可再生能源發(fā)電的可預測性、穩(wěn)定性、可調可控性，“在各種工況下以有利于電網穩(wěn)定的方式運行，如低電壓穿越”。
所謂“低電壓穿越”就是指在風力發(fā)電機并網點電壓跌落的時候，風機能夠保持并網，甚至向電網提供一定的無功功率，支持電網恢復，直到電網恢復正常。低電壓穿越不僅能讓電壓波動時風機不解列，避免連鎖故障，還有效地提高了風電場運行的安全穩(wěn)定性。
“光伏、風電、生物質能等新能源發(fā)電產業(yè)的環(huán)境、氣象等不確定因素較多，預測難度很高。目前，以提高新能源發(fā)電預測為主要目的的電網友好發(fā)電技術在國內得到了初步研究和應用；在提高新能源發(fā)電穩(wěn)定性方面，應用于風電場的低電壓穿越技術是目前較為熱門的電網友好技術；風電的遠程調節(jié)控制我們也已經有了應用。”姚小芹說。
“但這些應用都是示范，并沒有普及。”姚小芹介紹，國內的可再生能源應用時間短，發(fā)展的速度快，在很多方面都存在標準缺失的問題，而且發(fā)布的標準執(zhí)行起來力度也很有限。
以低電壓穿越為例。早在2003年德國的風電并網導則就要求風機須具備低電壓穿越能力，國內在2007年才認識到這個問題，并于2008年向國家申報了863計劃項目，2009年年底具備了檢測能力。但直到此時，低電壓穿越能力并沒有列入國家相關標準。
2011年，多個風電場發(fā)生風電脫網事故，甚至幾千臺風機同時脫網，造成重大損失。“這促使國家能源局在2011年8月出臺的《大型風電場并網設計技術規(guī)范》中，要求大型風電場風電機組要具有低電壓穿越能力。同時，國家電監(jiān)會主要針對‘低電壓穿越’在全國風電展開安全檢查。”一位不愿透露姓名的風電業(yè)內人士對記者表示，“但就算是這樣，現(xiàn)在的風機低電壓穿越能力仍然有問題。有些企業(yè)在送檢時，一臺風機通不過便換一臺測試，有時要換十幾臺風機才最終通過，你能說這些企業(yè)的風機具備低電壓穿越能力？”
友好環(huán)境需三方協(xié)同努力
為應對風電、光電愈來愈突出的運行控制、接納、送出等問題，國家863計劃“電網友好型新能源發(fā)電關鍵技術及示范應用”項目2012年年底在蘭州啟動。
國家電網副總經理舒印彪表示：“光伏設備制造企業(yè)要加大技術和設備研發(fā)攻關力度，提高電池質量、壽命和性能；加大逆變器諧波控制技術研究，提升設備低電壓穿越能力、有功無功功率調節(jié)能力；完善主控系統(tǒng)運行性能和指標，建設電網友好型光伏發(fā)電系統(tǒng)。”
“目前，德國等國家及國際電工委員會（IEC）標準準備提出要對風機進行高電壓穿越能力檢測。國外風機廠商通過標準升級淘汰落后技術，通過技術升級提升產品競爭力，因此國內風機廠商也應主動開發(fā)電網友好型風機，以技術進步來帶動市場。”中國電科院專家表示。
在用戶側，美國Battelle公司開發(fā)的“電網友好型充電控制技術”，可以通過持續(xù)監(jiān)測電網電流變化的頻率和不同車輛的充電速度保證電網的穩(wěn)定。如果電網發(fā)生意外導致電流頻率快速下降，充電系統(tǒng)將自動停止。這在風電、光伏等可再生能源大規(guī)模應用，電網波動頻繁時，將很好地保障電網穩(wěn)定。
“‘電網友好型新能源發(fā)電關鍵技術及示范應用’項目的研究和實施，能夠解決新能源發(fā)電發(fā)展面臨的關鍵技術問題，促進智能電網的建設。同時項目的建設對我國促進能源結構優(yōu)化和高效利用、保障電力供應安全、培育戰(zhàn)略性新興產業(yè)等具有十分重要的意義。”姚小芹表示，“我們取得了一些成果，通過了一些標準，但一個重要的問題是，這些標準并沒有有力執(zhí)行，成果也沒有得到及時應用，新標準新成果的推廣遇到很多的阻力，反倒是不少落后技術仍在大力推廣。建設友好電網環(huán)境，促進新能源應用，需設備制造企業(yè)、電場與電網三方共同努力，讓新能源在生產、輸送、消納有一個和諧的生態(tài)環(huán)境。”
