訪中國水電工程顧問集團公司、水電水利規(guī)劃設計總院副總工程師易躍春
為了進一步規(guī)范風電安全工作,從根本上保障風電場安全穩(wěn)定運行,在國家電監(jiān)會發(fā)布的 《關于加強風電安全工作的意見》中,明確了在風電場設計過程中設計(咨詢)單位、風電企業(yè)的職責,同時還針對一些多發(fā)問題,對風電場設計和風電企業(yè)設備選型的原則提出了明確要求。
作為承擔風電場建設前期工作的設計(咨詢)單位來說,在設計過程中會遇到哪些涉及安全隱患的具體問題?應該如何有針對性地改進,真正做到從設計和選型源頭進行規(guī)范管理?對于未來風電安全發(fā)展有何建議?近日,本報記者采訪了中國水電工程顧問集團公司、水電水利規(guī)劃設計總院副總工程師易躍春,請他對相關問題進行了解讀。
記者:風電場設計對于規(guī)范風電安全工作有哪些必要性?在風電場設計過程中,存在哪些施工缺陷和設備質量問題,給生產運行留下隱患?
易躍春:從風電產業(yè)整體情況看,國家雖然已經出臺了許多與風電相關的管理辦法和標準,使風電的前期管理工作越來越規(guī)范,但仍存在風電場建設和施工過程管理相對薄弱的問題。建設工程質量主要靠設計單位、施工單位和項目建設單位的經驗、業(yè)績和能力。一方面,國家將不斷完善和加強風電開發(fā)、建設、運營全過程的監(jiān)督和管理;另一方面作為設計單位,應在掌握已有標準和規(guī)范的情況下,發(fā)揮設計的龍頭作用,把好質量關,減少項目風險;在建設施工過程中,應做到及時發(fā)現問題,調整和完善設計方案,保障工程建設質量。
目前,風電場設計存在的問題主要有:一是有關規(guī)程規(guī)范應根據風電特點制定修訂。如風電場35千伏集電線路套用常規(guī)配電網設計規(guī)范,接地保護不合理,原有規(guī)定的單相故障可不切除易引發(fā)單相擊穿后的事故擴大,甚至釀成風電機組大批脫網事故;二是風電機組升壓變電纜終端的大量使用,因電纜終端設備及施工質量引發(fā)風電場停電事故。
此外,部分風電場還存在引流線設計位置不合理,存在與通訊線纜、刀閘操作桿等安全距離不夠問題;電纜線絕緣支持固定措施不夠,長期在大風中微振,易造成絕緣受損問題;不重視前期工作,因前期投入不足或設計和施工單位能力欠缺引發(fā)的風電機組倒塌問題等。
以上問題,有些是大規(guī)模發(fā)展過程中遇到的新問題,沒有經驗可借鑒,需要國家從技術標準及管理等方面加以總結、規(guī)范,以指導其他項目的開發(fā);有些是設計單位資質、能力以及建設單位對前期工作重視程度的問題,需要在開發(fā)建設過程中加強管理,把好設計質量關。
記者:對于《意見》中提出對設計單位的工作要求,您有什么建議?
易躍春:首先,作為設計單位,在常規(guī)設計的基礎上,應該根據當地的自然環(huán)境特點精心設計,并優(yōu)化方案。
《意見》中提到,應優(yōu)先選用上出線機端升壓變壓器,以減少電纜終端使用數量。這主要是針對部分電纜頭質量欠缺,以及在低溫高寒地區(qū)施工過程中質量難以保障,容易造成電纜頭燒掉、擊穿現象。在這種情況下,作為設計單位,設計方案可有針對性地減少電纜頭的接入,從高壓側出來,減少發(fā)生故障的概率。
其次,還應從設計理念上,盡量減少故障的發(fā)生。如果發(fā)生故障后應盡量快速地切除故障的單元和線路,減少對整個電網的影響!兑庖姟分袑娤到y(tǒng)的設計方案進行了相應的說明。常規(guī)講,一個升壓變電站低壓側所有的風電機組分為幾組線路,通過單母線或單母線分段,然后通過主變升壓。如果發(fā)生故障短路,電壓降低,常規(guī)的單母線接線方案會導致整個低壓側風電機組全部跳閘,擴大事故影響的范圍。集電線路如采用優(yōu)化的擴大 單元接線,發(fā)生故障時可以一回一回地快速切除故障線路,不影響其他線路。
這種總結目前風電場大規(guī)模并網提出的設計理念,從設計的角度來保障電網安全,可為風電行業(yè)今后的發(fā)展提供有益的借鑒。
記者:《意見》中明確“風電企業(yè)與風電設備制造企業(yè)簽訂的設備采購合同應明確要求風電設備制造企業(yè)對制造原因引起的設備安全隱患,及時進行整治。”對此,您有哪些意見和建議?
易躍春:從產業(yè)發(fā)展的角度看,要加強行業(yè)的管理、監(jiān)測、認證,保證符合質量要求的高性能產品在市場上的流通。
如果前面沒有把好關,帶來了風險問題,無論是設計單位,還是項目業(yè)主都將難以避免。特別是在當前環(huán)境下,由于增值稅轉型,地方企業(yè)為了保護地方的稅收,要求在當地設廠,這個問題也是普遍性的。帶來的問題就是,質量怎么保證,要引起高度的重視。
要明確劃分責任歸屬,行業(yè)內要加強自律,加強責任的界定和劃分,為設備制造提供一個公平的市場競爭環(huán)境,扶優(yōu)劣汰。作為設計單位、項目業(yè)主和施工單位,應根據當地的自然環(huán)境特點以及風電機組的成熟水平、發(fā)電性能和經濟性,選擇合適的風電機組進行設計和施工安裝。在產業(yè)鏈里面只有明確劃分責任體系,才能有效避免、杜絕或減少故障的發(fā)生。對由于設計和制造質量引發(fā)的風電機組設備質量事故及安全隱患,可通過商業(yè)合同來進行約束,要求設備制造廠商及時進行整改。
記者:《意見》中還對分散式風電設計提出了相應的要求,這項意見是出于什么考慮?
易躍春:近年來,我國風電集中式規(guī)模化發(fā)展極大地促進了風電產業(yè)快速發(fā)展,裝機規(guī)模不斷擴大,設備制造水平不斷提升,風電競爭性也逐步增強。但是,在風電集中大規(guī)模發(fā)展的同時,也面臨著并網和消納困難的問題。今后,風電發(fā)展將從集中規(guī);_發(fā)向集中規(guī)模化與分散式開發(fā)“兩條腿并重走路”發(fā)展。
相對于集中式風電,分散式接入風電項目具有一些有利的方面。第一,消納角度方面,分散式發(fā)電方式可以就地發(fā)電、就地消納,不存在大規(guī)模和遠距離輸送的問題,對緩解風電限電也有利。第二,網架結構方面,可充分利用現有網架結構和輸變電設施,適當降低工程投資。
第三,隨著風電機組發(fā)電性能提高和制造成本下降,分散式風電的開發(fā)價值逐步顯現。另一方面,分散式風電基本在配電網末端,電網支撐相對較弱,對分散式風電的電能質量及調度等也有新的要求,需要設計時就加以注意。
記者:您認為目前我國風電行業(yè)安全發(fā)展的關鍵所在是什么?