秦海巖：不要讓并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)殺死新能源產(chǎn)業(yè)

《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)規(guī)定》GB/T-19963-2011自發(fā)布以來已經(jīng)執(zhí)行到了第六個(gè)年頭，當(dāng)時(shí)風(fēng)電行業(yè)內(nèi)關(guān)于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的爭(zhēng)議和討論，以及隨之而來的大改造過程和幾十億元的改造投入還歷歷在目，歲月如梭，新的一輪修訂工作已經(jīng)開始。

過去的6年新能源發(fā)電高速發(fā)展，技術(shù)革新日新月異，由微不足道的補(bǔ)充電源成為了占比5%的重要替代能源。遺憾的是，當(dāng)時(shí)寄希望于用規(guī)范的電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來解決剛露苗頭的技術(shù)矛盾，也許收到了短時(shí)的效果，但旋即就在更大更難解決的體制和利益矛盾面前一潰千里，棄風(fēng)棄光問題逐年惡化。時(shí)至今日，我國在電力系統(tǒng)整體技術(shù)水平并不落后的情況下，以高于世界常規(guī)水平10-20倍的限電率(部分地區(qū)限電率高達(dá)30%-40%)為代價(jià)，維持運(yùn)行著僅相當(dāng)于美歐等國一半甚至幾分之一電量貢獻(xiàn)率的新能源電源。

常年的棄風(fēng)棄光以及新能源、火電、電網(wǎng)、政府機(jī)構(gòu)之間交織的利益格局沖突，已經(jīng)剪不斷理還亂，一段時(shí)間出現(xiàn)了一種傾向，即想盡辦法把棄風(fēng)棄光這樣實(shí)質(zhì)上由于體制約束和利益格局沖突導(dǎo)致的復(fù)雜問題，描述為“客觀的技術(shù)挑戰(zhàn)”。這顯然對(duì)很多方面是有很大好處的：因?yàn)榫植坷鏇]理順而導(dǎo)致新能源的空前浪費(fèi)，相關(guān)各方毫無疑問難逃“不顧大局”的詬病;如果主要因?yàn)?ldquo;技術(shù)挑戰(zhàn)”導(dǎo)致不能消納，則變成了大家都不得不尊重的“客觀現(xiàn)實(shí)”。如果事情僅止于此，倒也無傷大局，畢竟現(xiàn)狀是體制與利益矛盾交織的產(chǎn)物，不能簡(jiǎn)單歸咎于任何一方，更不能歸咎于個(gè)人。如果上上下下都認(rèn)可“技術(shù)上不可解決”，起碼可以讓企業(yè)和個(gè)人不要承受太大的壓力。然而，如果演員入戲太深，假戲真做，開始為某些似是而非的“技術(shù)挑戰(zhàn)”找起解決手段來了，還強(qiáng)行讓新能源企業(yè)為這些手段買單，那問題就變味了。新能源裝機(jī)是全社會(huì)的財(cái)富，尤其是一多半都是央企的資產(chǎn)，都是人民的財(cái)產(chǎn)。人民的血汗錢不是天上掉下來的，投資了清潔發(fā)電資產(chǎn)卻不讓發(fā)清潔電造福社會(huì)，非要燒煤，這先按下不表，還要再往里面砸進(jìn)巨額的改造費(fèi)用，去圓那些個(gè)“技術(shù)挑戰(zhàn)”的戲碼，這個(gè)問題就嚴(yán)重了。新的《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)規(guī)定》以及一系列分項(xiàng)細(xì)則行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，就在這個(gè)陰影下，在2015年底啟動(dòng)。

如果說棄風(fēng)棄光問題惡化的頭一兩年，業(yè)內(nèi)還有很多爭(zhēng)論的話，現(xiàn)今恐怕矛盾各方從上到下都不會(huì)否認(rèn)，資源是否能夠市場(chǎng)化配置，或者經(jīng)濟(jì)低碳最優(yōu)配置，局部利益與全局利益、短期利益與長期利益之間的沖突，才是這個(gè)問題的源頭和關(guān)鍵。無論是歐洲還是北美，當(dāng)他們的新能源電量占比達(dá)到我們目前水平的時(shí)期，其無論整體電源裝備還是信息化水平都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如今天的我們，一次能源結(jié)構(gòu)也只有少數(shù)比我們條件更好，可他們幾乎沒有限電，至今如此。因此，指望靠提高某些技術(shù)要求就能“解決機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)問題”，恐怕連提出來的人自己能夠相信多少都是個(gè)問號(hào)。

具體的標(biāo)準(zhǔn)修訂內(nèi)容很多，三天三夜也討論不完，僅僅舉幾個(gè)例子吧：

新能源必須提供模擬轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、強(qiáng)制參與一次調(diào)頻

“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”是指?jìng)鹘y(tǒng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的物理轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征中的表現(xiàn);“一次調(diào)頻”是指系統(tǒng)中的部分電源應(yīng)當(dāng)留有一定的出力冗余，并且自動(dòng)根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的系統(tǒng)頻率快速調(diào)整，以在系統(tǒng)中發(fā)電和用電突然產(chǎn)生較大的不平衡，頻率快速偏離50Hz工頻的情況下，盡快將系統(tǒng)頻率支撐住。兩者均是傳統(tǒng)理論中電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。

2015年9月華東電網(wǎng)錦蘇線出現(xiàn)閉鎖故障，系統(tǒng)瞬間丟失了約500萬千瓦電源，隨后的頻率下跌遠(yuǎn)超預(yù)期，實(shí)際原因是網(wǎng)內(nèi)電源(主要是大容量火電)一次調(diào)頻能力嚴(yán)重不足，區(qū)外特高壓直流電力大量饋入導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下降，以及原有仿真建模需改進(jìn)等等(見《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》2017, 41(7): 149-155，華東調(diào)度主導(dǎo)的事故分析)。但神奇的是，此次事故原因隨即被迅速引申到新能源行業(yè)，提出了“新能源電源不具備常規(guī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，嚴(yán)重減少了全系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因此頻率下跌更快”，“新能源電源必須參與調(diào)頻”，最后不斷演繹，終于煉成了一套“虛擬同步電機(jī)”理論，也就是要求新能源電源必須在任何特性上都符合傳統(tǒng)的同步電機(jī)模型。真正導(dǎo)致系統(tǒng)慣量減少的原因“大容量特高壓直流饋入”反而被有意忽略了。新能源成為特高壓輸電的“專用背鍋俠”。

就算忽略那個(gè)事實(shí)上的“主犯”特高壓，“虛擬同步機(jī)”看似一環(huán)一環(huán)的推論，邏輯充滿了似是而非和矛盾，只是行外人士不易發(fā)現(xiàn)罷了：

系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少，是實(shí)實(shí)在在減少同步機(jī)運(yùn)行的情況下才會(huì)發(fā)生的，也就是說，因?yàn)椴⒕W(wǎng)新能源多了而關(guān)掉相應(yīng)多余的火電機(jī)組。然而事實(shí)上至今為止，兩大電網(wǎng)公司控制區(qū)內(nèi)沒有任何一家調(diào)度機(jī)構(gòu)會(huì)因?yàn)樾履茉炊嗔硕罅筷P(guān)掉火電(火電自身太多了導(dǎo)致部分被關(guān)掉自然與此無關(guān))。他們只會(huì)讓火電壓低出力以空出新能源發(fā)電的空間。因?yàn)?，調(diào)度需要保證，如果下一刻鐘所有的風(fēng)和光都沒了，這些在線運(yùn)行的火電站也能立即頂上支撐住所有的負(fù)荷(這個(gè)極為保守原則其實(shí)也是現(xiàn)在“靈活性不足問題”的根源，這又涉及到另外一個(gè)巨大的浪費(fèi)，大家有時(shí)間可以去讀讀張樹偉的文章《系統(tǒng)“調(diào)峰服務(wù)與輔助服務(wù)”是啥意思》，《風(fēng)能》雜志2017年第10期)。因此粗略的來看，無論當(dāng)天網(wǎng)內(nèi)是否有新能源機(jī)組發(fā)電，需要并網(wǎng)并運(yùn)行的常規(guī)機(jī)組數(shù)量并不會(huì)有很大差別。其差別只是這些常規(guī)機(jī)組是全力運(yùn)行還是低載運(yùn)行提供備用而已。

既然該在的傳統(tǒng)機(jī)組們絕大多數(shù)都在線，談何嚴(yán)重減少全系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量呢?機(jī)組帶給系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可和它是重載還是輕載沒什么關(guān)系。再退一步說，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不僅僅是火電機(jī)組提供的，相同容量的水電機(jī)組提供的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量遠(yuǎn)大于火電;此外還有大量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來自于負(fù)荷側(cè)由電網(wǎng)電直接驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，通常是各類工業(yè)用電機(jī)。(隨著電力電子拖動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這部分正在明顯減小倒是真的)。更不用說事實(shí)上特高壓直流一條線路就能將上千萬千瓦火電機(jī)組的慣量“歸零”。由于來自特高壓的遠(yuǎn)方電能實(shí)實(shí)在在地對(duì)本地電源形成了永久性的替代，這部分機(jī)組是真的停下去了，其對(duì)應(yīng)的慣量自然就從網(wǎng)上消失了。

在這種客觀事實(shí)下，竟然有人提出：只占到全網(wǎng)5%發(fā)電量的新能源機(jī)組“嚴(yán)重減少了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”，豈不是滑稽而令人哭笑不得的“神推論”?