《风电安全监管报告（2011年）》看点

我国风能资源丰富，可开发的风能潜力巨大。根据中国气象局第四次风能资源普查结果，我国陆地风能资源可开发量23.8亿千瓦，海上风能资源可开发量约2亿千瓦。

国家电监会12月2日发布的《风电安全监管报告（2011年）》（以下简称《报告》）以翔实的数据、深入的分析，全面展示了我国风电发展的现状、存在的问题，并提出了具体的监管建议。《报告》显示，我国风能资源比较集中，“三北”地区（华北、东北和西北）以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%。风能资源与煤炭资源的地理分布具有较高的重合度，与电力负荷则呈逆向分布。

现状：风电发展突飞猛进 安全监管有序推进

据统计，截至2011年8月底，全国并网运行的风电场486个，装机容量3924万千瓦。风电装机容量超过百万千瓦的省份有内蒙古、河北、甘肃、辽宁、吉林、山东、黑龙江、江苏、新疆九个。其中，内蒙古装机容量达1275万千瓦。“三北”地区风电装机容量3440万千瓦，占总装机容量的88.8%。全国在建风电容量1377万千瓦。

近年来，风电发展突飞猛进。2010年，全国风力发电量494亿千瓦时，同比增长78.9%，占全国发电量的1.17%；全国风电平均利用小时2047小时。今年1至6月，全国风力发电量达到429亿千瓦时，同比增长81.1%，占全国规模以上电厂发电量的1.94%；全国风电平均利用小时1252小时。
 

我国风电主要接入110千伏和220千伏电压等级电网，与区域主网相联。“三北”地区风电场以大规模集中接入为主，电力输送方向与火电主送方向趋同。华东、华中、南方区域接入110千伏及以下等级电网，接入相对分散。

今年4月25日，甘肃嘉峪关变电站由于大风沙尘天气引起330千伏线路侧高跨龙门架跌落到地面，引发系统短路，造成1278台风电机组脱网，损失出力达153.52万千瓦。

这是去年以来频繁发生的风电事故中较为典型的一起事故。去年，全国共发生80起风电机组脱网事故，其中，一次损失电力负荷10万-50万千瓦的脱网事故有14起。今年1-8月，风机脱网事故更是频繁发生，全国共发生193起，其中，一次损失电力负荷10万-50万千瓦的脱网事故高达54起。

除风机脱网事故外，风电机组故障也频繁发生，且呈上升趋势。故障主要集中在风电机组变桨系统、变频系统、电气系统、控制系统、齿轮箱、发电机、偏航系统等部位。

　　针对风电事故频发的现状，国家电监会切实加强风电安全监管工作。电监会主席吴新雄今年履新以来，更是突出抓了风电隐患排查治理工作。电监会印发了《关于切实加强风电场安全监督管理，遏制大规模风电机组脱网事故的通知》，明确风电机组低电压穿越能力改造，加强风电场无功补偿装置管理、电力二次系统管理、电缆终端隐患排查治理和风电调度管理等五项反事故措施。电力企业按照要求开展风电安全专项检查，排查治理风电安全隐患。截至2011年9月，共排查风电机组设备、风电场设计、建设施工、安全管理、并网运行等方面隐患1700余项，53%完成了整改。

此外，电监会在今年8月份组织开展了全国风电安全检查，组织6个督查组对全国39个风电场和20个省级电网企业及电力调度机构进行了重点督查，受检风电场装机容量占全国风电装机容量的70%以上。电力企业共对360个并网运行风电场、80个在建风电场以及风电接入系统和调度运行情况进行了自查。电监会督查组共检查出问题和安全隐患430项，已经完成整改360项，整改率85%。

电监会还印发了《风电场并网安全条件及评价规范》，对已投运风电场和新建风电场开展并网安全性评价。印发《关于风电机组大规模脱网事故中机组低电压脱网情况和无功补偿装置动作情况的通报》，通报了2011年4起典型大规模风电机组脱网事故所涉及的28个风电场、7个风电机组制造企业和8个无功补偿装置制造企业，督促风电场积极联系风电设备制造企业加快机组低电压穿越能力和无功装置自动投切性能改造。

据了解，截至2011年8月底，甘肃酒泉“2·24”大规模脱网事故涉及的11个风电场全部完成低电压穿越能力改造。甘肃2235台在运风电机组已完成低电压穿越能力改造，改造率74%。

问题：风电建设缺少统筹 装备技术有待提高

《风电安全监管报告（2011年）》洋洋数万言，其中着墨最多的部分，就是深入分析了我国目前风电发展存在的问题，明确指出，随着风电的快速发展，大规模风电并网对电网安全运行影响日益显现。风电建设规划缺少统筹、风电装备技术水平和产品质量有待提高、风电并网技术标准和检测工作滞后、风电场设计、建设、运行和调度管理薄弱等问题，已经成为制约风电安全发展的关键因素。这些问题主要表现在以下六个方面：

一是大规模风电并网加大了电网安全运行的风险。

随着风电装机在电网中所占的比例不断增长，风电对电网的影响已从局部配电网逐渐扩大到主网。多数风电基地，远离负荷中心，电网结构薄弱，缺乏电源支撑，需要高电压大容量远距离输送，风电随机性和反调峰性的特点，使主网调峰调压、频率控制等方面难度增加，加大了电网安全稳定运行的风险。另外，一些受端电网潮流随风电出力而变化较大，局部电网安全风险增加。

以酒泉风电基地来说，该基地目前投运25个风电场，装机容量404.6万千瓦，占甘肃全网装机容量16.53%。该基地风电装机主要集中在河西走廊西端从嘉峪关至瓜州县西部边界的谷底区域内，远离负荷中心。基地采用110千伏或330千伏接入电网，最终由敦煌、酒泉两个750千伏变电站汇集上网，通过750千伏输电线路送出，电压等级很高。基地距离最近的负荷中心兰州约有800千米，可谓远距离输送。目前该750千伏送出线路属于新疆与西北联网工程，是典型的长链式结构。该区域电源支撑不足，电压调整困难，稳定水平较低，受多个断面制约，稳定极限从100万千瓦到330万千瓦不等，电网安全运行控制难度加大。

随着风电并网容量的增大，风电场脱网事故对电网安全运行的影响日趋严重，较小故障就可能引发电网电压的较大波动，造成大规模风电机组脱网，导致地区电网瓦解，甚至扩大为大面积停电事故。

二是规划建设不协调直接影响了风电安全发展。

部分风能资源富集区，风电规划主要依照当地风能资源情况确定，加之适合大规模集中开发的风电项目被化整为零，大量小规模风电场分别建设接入低压电网，没有统筹考虑风电接入、市场消纳等关键问题，部分输变电设备出现过载现象，直接影响风电接入和市场消纳，增加了电网安全运行风险。另外，部分风电项目没有统筹考虑配套电网送出规划，导致风电送出规划建设滞后于风电项目建设。“三北”地区风电送出建设速度落后于风电电源项目建设速度，风电的大规模并网恶化了局部电网运行环境，省间和区域间联络线潮流超稳定极限等问题逐步显现。

据了解，内蒙古锡盟灰腾梁地区已投运风电装机容量近120万千瓦，而灰腾梁汇集站送出能力不到40万千瓦。2011年灰腾梁汇集站扩建安装1台主变，汇集站的送出容量扩大到60万千瓦，但该地区风电装机还在继续增加。

大规模风电并网以及风电的随机性和反调峰性要求电网配备相应的调峰调频电源。“三北”地区风电发展规模大，调峰调频电源规划建设严重滞后于风电项目规划建设，随着风电大规模并网，电网调峰调频矛盾日益突出。

以京津唐电网来说，该电网电源结构比较单一，火电机组占装机容量的89.4%，供热机组占火电装机比例达到42.8%，快速调峰调频电源较少，供热期电网调峰能力明显不足。

三是风电运行管理水平亟待提高。

部分风电场安全管理不到位，安全管理水平相对于常规电厂存在明显差距，导致频出安全事故。目前，风电场普遍存在安全管理薄弱、运行维护管理不规范的问题。今年上半年，山西省风电场由于电缆、集电线、箱变故障和维护运行不力，引起集电线跳闸82次，占全部故障总数的83%。

另外，风电场二次系统管理薄弱，导致事故频发。今年以来，酒泉地区和张家口地区发生的多起大规模脱网事故，主要原因是风电场单相故障不能快速切除，扩大为相间故障，风电机组保护以及频率电压保护不满足系统安全运行要求，最终扩大为大规模风电机组脱网事故。

再有，人员专业素质不能满足风电场运行管理要求，大部分风电场尚未建立风电功率预测系统，部分地区调度管理不适应大规模风电并网运行要求等，都直接导致出现风电安全事故。

四是部分风电场技术性能不满足并网安全要求。

由于部分风电场订购合同中未明确机组要具备低电压穿越能力，或部分风电机组改造费用高昂，或风电机组并网性能检测进展缓慢等原因，导致部分电场风电机组低电压穿越能力改造工作差距较大。还有就是部分风电场无功补偿装置不满足电网运行要求。

据了解，截至2011年6月，内蒙古电网风电场汇集站母线电压合格率只有93.4%，风电场汇集站总体电压水平较差，其中，锡林郭勒的灰腾梁和巴彦淖尔地区的文更变电站电压合格率仅为63%和50.2%。
 

五是风电场设计施工缺陷和设备质量问题给生产运行留下诸多隐患。

今年4月17日，张家口风电机组发生大规模脱网事故，主要原因是张家口先行电力设计有限公司35千伏输电线路设计存在缺陷，35千伏集电线路与箱变引下线线间距离不够。这一安全事故集中说明，部分风电场设计存在缺陷，导致出现安全事故。

另外，风电场建设施工质量也存在突出问题。今年上半年，甘肃风电场设备故障频繁，累计74起，其中，引发多个风电场机组脱网的较大事件有9起。74起电气设备故障中电缆终端施工工艺不良引起设备损坏造成风电机组跳闸34次，占故障总数的46%；保护二次极性接反、保护插件故障引起设备跳闸或开关拒动14次，占故障总数的19%；小电流选线装置导致馈线或主变跳闸3次，占故障总数的4%。

风电设备质量也有待提高。近年来，国内风电设备制造企业数量迅速增加，仅风电整机制造企业就超过了80家，国内整机市场竞争激烈，加之部分风电场建设单位在招标过程中采用最低价中标模式，风电机组单位千瓦价格持续下降，部分风电设备制造企业为降低成本，使用价格较低的替代部件，造成产品质量下降。

六是风电技术标准滞后，并网检测进展缓慢。

目前，我国风电标准体系尚不健全，技术标准滞后，不能满足风电安全运行需要。风电并网国家技术标准尚未公布，风电场集中控制技术标准以及汇集系统设计规范、接入系统设计规范、监控系统设计规范等标准规范尚在制定之中。再有，风电机组并网检测工作进展缓慢。我国风电机组机型繁杂，数量庞大，一方面不具备低电压穿越能力的风电机组集中改造后需要并网性能检测，另一方面大量新机型建成投产也需要并网性能检测，检测工作量大，且普遍存在单机检测时间过长的问题。

建议：统筹考虑风电消纳 健全法规标准体系

针对上述影响风电安全、科学发展的诸多问题，《报告》建议进一步完善责权分明的政府监督管理体系，建立促进风电可持续发展的协调机制，从能源规划、政策法规、标准体系等方面多措并举，统筹风电规划开发、装备制造、监督管理等方面工作，确保风电产业安全健康快速发展。

一是应在国家能源规划框架内，统筹考虑风能资源、电源布局、输电网建设和市场消纳，促进风电安全健康发展。

统筹风电与输电网建设规划。将风电发展与电网规划建设进行综合平衡和衔接。加强风能资源富集区电网建设，改善电网结构，适应风电大规模发展要求。加强省间、区域间电网联络线建设，增强电网输送能力和接纳风电能力。规划建设外送通道，提高“三北”地区风电外送规模。

统筹风电与调峰调频电源建设规划。根据我国能源发展总体规划，统筹风电与调峰调频电源的协调发展，加快抽水蓄能电站、燃气电站、水电站等灵活调节电源建设，鼓励火电参与深度调峰，制定可再生能源与调峰电源捆绑核准有关政策，促进风电、火电、水电的协调发展，满足大规模风电并网运行的需要。

统筹区域经济发展与风电发展规划。根据风能资源分布和地方经济发展需要，制定科学有序的风电发展规划。根据经济发展及负荷分布不均衡的情况，统筹考虑风电富集地区与载能产业的配套布局，引导载能产业就近消纳风电，解决风电集中开发地区风电消纳难和远距离输送不经济问题。

拓展风电就地消纳途径。坚持风电分散式开发和集中开发相结合，鼓励有条件地区分散式风电的开发利用，加强配电网规划建设，提高风电就地消纳能力。加强风电富集地区需求侧管理，改善系统负荷特性，制定鼓励政策，利用智能电网技术，促进风电消纳。

建立风能资源开发和电网前期规划的信息沟通机制。及时沟通风能资源开发和电网规划情况，适时开展风电规划效果评估，保证风电规划与建设各方面工作的协调推进。根据国家有关部门的风电规划和前期工作进度，结合输电规划，适度提前安排配套电网工程前期工作，力争与风电同步规划、同步建设投产。

二是应健全国家法规标准体系，完善社会接纳可再生能源政策，促进风电可持续发展。

建立风电标准规范体系。建立适合我国国情，覆盖风电机组研发制造、规划建设、安装施工、并网检测、运行管理全过程的风电国家标准规范体系，推动风电行业规范化、标准化发展。

完善促进风电发展的相关政策。研究制定与《可再生能源法》相配套的行政法规及政策，完善风电全额保障性收购工作机制，制定调峰调频电源的电价补贴政策，合理确定风电接入系统工程造价的补偿标准。研究制定分散式风电上网电价、电源侧峰谷电价、用户侧可中断负荷电价的政策，促进风电消纳。研究制定持续稳定的风电电价补贴政策，提高电价补贴的时效性。研究绿色能源证书制度和认购可再生能源消费政策，鼓励社会积极参与对风电等可再生能源的开发消纳。

三是应加强关键技术研究，完善风电设备制造产业政策，全面提升风电设备制造水平。

规范风电设备制造产业发展。完善风电设备制造的相关产业政策，促使风电设备制造产业发展与风电开发相适应，避免行业非理性竞争。建立严格的设备制造标准和认证体系，制定风电机组定型系列化名录、配件标准名录，引导新机型规范有序研发。

加强风电设备关键技术研究。组织开展风电设备关键技术研究，加大对风电科技创新与核心技术研发的投入，部署一批风电设备制造领域的重大、重点项目，提高风电整机开发设计能力，全面掌握整机设计关键技术，提高风电机组运行的可靠性和稳定性。