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2020年9月舉行的聯合國大會上，我國承諾二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。新能源發電將迎來新一輪的高速發展機遇。

新能(neng)源發(fa)電普遍具有波動性強(qiang)、調控能(neng)力(li)差(cha)、暫態弱支(zhi)撐等特點，對(dui)電網(wang)安全(quan)穩(wen)定運(yun)行(xing)帶來(lai)較大(da)挑(tiao)戰，解決“電網(wang)友好性”相關問題(ti)，是(shi)(shi)新能(neng)源大(da)規模(mo)發(fa)展(zhan)和(he)(he)應用的重要一環，也是(shi)(shi)助力(li)“碳中和(he)(he)”目標早日(ri)實現所必須解決的問題(ti)。

新能源“電網適應能力不足”已經暴露

高比例的(de)(de)新能(neng)源(yuan)(yuan)，改變了傳統(tong)電(dian)力(li)系統(tong)以火(huo)力(li)同步發電(dian)機為(wei)主的(de)(de)運(yun)行方式(shi)。在(zai)新能(neng)源(yuan)(yuan)占(zhan)比較低的(de)(de)時候(hou)，其(qi)并網性能(neng)對電(dian)網影響(xiang)有限，但是(shi)在(zai)高比例新能(neng)源(yuan)(yuan)滲透率的(de)(de)情(qing)況下，其(qi)并網性能(neng)將直接影響(xiang)到(dao)電(dian)網的(de)(de)安全運(yun)行。現在(zai)，隨著新能(neng)源(yuan)(yuan)比例越來越高，電(dian)網友好(hao)性相關問(wen)題已經到(dao)了迫在(zai)眉睫必須解(jie)決的(de)(de)時刻(ke)了。

2019年8月9日(ri)，英(ying)國發生大(da)規(gui)模停電(dian)事(shi)故，最(zui)終造(zao)成(cheng)英(ying)格蘭與威(wei)爾士大(da)部分地區(qu)停電(dian)，約有100萬人受到停電(dian)影(ying)響。2016年9月28日(ri)，新能源滲透(tou)率高達50%的南澳大(da)利亞(ya)州(zhou)(zhou)，受臺風(feng)和(he)暴(bao)雨等極端天氣(qi)影(ying)響，引起電(dian)壓跌落(luo)導致大(da)量(liang)風(feng)機脫網，致使南澳大(da)利亞(ya)州(zhou)(zhou)大(da)停電(dian)50小(xiao)時。

上(shang)述兩個案(an)例(li)(li)的發(fa)(fa)生，都和高比例(li)(li)的新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占比有(you)關(guan)，中國電網中局部的新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電站脫網問題也時有(you)發(fa)(fa)生，過電壓問題、諧振問題、電壓穩定問題、次同步(bu)振蕩等這一(yi)系列問題背后，都和我國新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)比例(li)(li)快速攀升直(zhi)接相關(guan)。這些問題充分暴露了新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電的電網適應能(neng)(neng)(neng)力(li)不足。

逆變器廠家“比拼”電網友好能力

針(zhen)對快速(su)發(fa)展的新(xin)能源，各國(guo)電力(li)監(jian)管機構不(bu)斷加(jia)強監(jian)管要求。作者走(zou)訪了解到，中國(guo)、美國(guo)、歐洲、拉美等主要市場過去幾年(nian)均密(mi)集出臺了新(xin)能源監(jian)管政策，部分(fen)技術指標甚至對頭部制造商都造成(cheng)挑(tiao)戰(zhan)。

在(zai)2020年(nian)初，逆變器(qi)廠(chang)家(jia)也逐步意識到電(dian)網友好(hao)性可能成為其產(chan)品(pin)的主(zhu)要賣點之一(yi)，通過多種渠(qu)道宣傳電(dian)網友好(hao)特(te)性，例如以低(di)短(duan)路容(rong)量(liang)比(bi)(bi)為指標(biao)的弱電(dian)網適(shi)應能力（短(duan)路容(rong)量(liang)比(bi)(bi)是衡量(liang)電(dian)網強弱的一(yi)個指標(biao)，短(duan)路容(rong)量(liang)比(bi)(bi)越低(di)，電(dian)網越容(rong)易受到新能源的影響），并且(qie)成為設備價格、效率之外(wai)的又一(yi)個比(bi)(bi)拼項目。

“短(duan)路比”（國際(ji)上對應概念為(wei)Short Circuit Ratio，SCR）用于表征新能源電(dian)站(zhan)并網點的電(dian)網強弱(ruo)。

在(zai)較低的SCR情況下，逆變器注入的任(ren)何(he)(he)擾動(dong)都將(jiang)被弱電(dian)(dian)網(wang)(wang)放大(da)。因此電(dian)(dian)站(zhan)在(zai)弱電(dian)(dian)網(wang)(wang)情況下保持穩(wen)態運行、完成暫態故(gu)障穿越、維(wei)持電(dian)(dian)能(neng)質(zhi)量變得更加困(kun)難；但(dan)是如任(ren)何(he)(he)一方面性能(neng)不達標，都有(you)可能(neng)導(dao)致(zhi)電(dian)(dian)站(zhan)發生(sheng)脫網(wang)(wang)、震(zhen)蕩、諧波大(da)幅提高、甚至設備損壞等問題(ti)或(huo)事故(gu)。

▲澳洲多(duo)個集中式方案(an)光伏電站，不滿足(zu)電網新(xin)要求(qiu)，導致電站無(wu)法并網，造(zao)成客(ke)戶經濟損失

目前行(xing)業內已經有很(hen)多企業宣(xuan)稱可支(zhi)持低SCR，但是否(fou)真(zhen)(zhen)正有此技術(shu)實力并(bing)確保并(bing)網安全(quan)，亟需行(xing)業有關(guan)部門、機構認真(zhen)(zhen)考證和檢(jian)驗。否(fou)則，國外(wai)大規模停電(dian)事故，很(hen)有可能(neng)在國內上演(yan)。

盡管行(xing)業內對電網(wang)友好(hao)的(de)重(zhong)要性有(you)共識，實際(ji)落地(di)效果與預期總有(you)偏差。在新能源(yuan)滲透率急速提高(gao)的(de)背景(jing)下，實事求是的(de)改進逆變器并網(wang)控制性能，使之(zhi)與弱電網(wang)特征相適應(ying)，甚至更好(hao)的(de)支(zhi)撐電網(wang)，成為行(xing)業迫(po)切需要重(zhong)視的(de)問題(ti)。

并網要真實力，真實例

時間進(jin)入2021年，光(guang)伏(fu)各廠家(jia)已(yi)經整裝待發(fa)(fa)為新一(yi)輪市場拓展備好糧草(cao)，陸續宣布新產(chan)品、新技術(shu)、新特(te)性。可以發(fa)(fa)現，電(dian)網(wang)并網(wang)技術(shu)依然(ran)是廠家(jia)宣傳(chuan)中的(de)(de)重點，部分(fen)頭部廠家(jia)在2020年基(ji)礎上更進(jin)一(yi)步(bu)，例如(ru)提(ti)出短路容量比1.2適應(ying)(ying)能(neng)力（即適應(ying)(ying)含有極高比例新能(neng)源(yuan)的(de)(de)電(dian)網(wang)），為新能(neng)源(yuan)的(de)(de)健康發(fa)(fa)展鋪(pu)平道路。

欣喜之余(yu)，行業仍需冷靜(jing)思考與(yu)仔細(xi)甄(zhen)別。技(ji)術規格不應是(shi)為了片(pian)(pian)面迎合(he)市場(chang)的紙面數字，而更應該是(shi)經(jing)過實(shi)驗室和現場(chang)充(chong)分驗證(zheng)的結論(lun)，不是(shi)紙上(shang)談兵。要(yao)防止片(pian)(pian)面的追求和呈現單(dan)方面的指標，而脫(tuo)離了實(shi)際運行環(huan)境。因為在實(shi)際環(huan)境中，電網強度實(shi)時波動，電網結構、特征多種多樣，負(fu)載類(lei)型多變，新能源電站如(ru)何完整地應對各(ge)類(lei)運行工況的挑戰，依然是(shi)當(dang)今需要(yao)不斷探究的問題。

為了(le)真(zhen)正實(shi)現光伏新能源成(cheng)為中國電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力的(de)主力能源，還需(xu)要(yao)(yao)行業(ye)相(xiang)關主管部(bu)門、發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)企業(ye)、設備廠(chang)家(jia)(jia)(jia)、行業(ye)監(jian)管者的(de)齊心協作。這些(xie)年，雖然行業(ye)整(zheng)體(ti)技術(shu)水(shui)平有了(le)大幅提升(sheng)，但一(yi)些(xie)亂象問題依然存在。宣稱同樣規格的(de)逆變器(qi)，例如都宣稱可(ke)(ke)支持SCR1.5，但是實(shi)際應用(yong)差別很大。比(bi)如在實(shi)驗(yan)室測(ce)試中，有些(xie)逆變器(qi)廠(chang)家(jia)(jia)(jia)在弱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)SCR1.5工況下可(ke)(ke)以(yi)保持良(liang)好運(yun)行，有的(de)則(ze)早(zao)早(zao)關機脫網(wang)(wang)；當設備在現場投運(yun)后，有的(de)可(ke)(ke)以(yi)在弱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)環境下穩定(ding)運(yun)行，有的(de)則(ze)告警不斷、頻繁脫網(wang)(wang)，甚至燒毀被迫停電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)整(zheng)改。如東北某電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站真(zhen)實(shi)案例，該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站劃分2個(ge)區(qu)塊(kuai)分別用(yong)了(le)兩(liang)個(ge)廠(chang)家(jia)(jia)(jia)的(de)逆變器(qi)設備，2020年某一(yi)天現場由于天氣(qi)原因發生低電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓問題，這時候需(xu)要(yao)(yao)真(zhen)正考(kao)驗(yan)設備的(de)低電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓穿越能力了(le)，結果其中一(yi)個(ge)廠(chang)家(jia)(jia)(jia)逆變器(qi)順(shun)利完成(cheng)了(le)低電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓穿越，該區(qu)塊(kuai)正常(chang)運(yun)行，而另外一(yi)個(ge)廠(chang)家(jia)(jia)(jia)逆變器(qi)卻出現大面積跳閘，導致停電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)2周，設備也出現了(le)大量損壞。可(ke)(ke)見，并網(wang)(wang)需(xu)要(yao)(yao)真(zhen)實(shi)力。

我們了(le)解到，就在2020年，某大型發電企(qi)業委托第三方權威實驗室，盲測了(le)當前(qian)市場的幾(ji)個(ge)主力(li)產品的并網友好性(xing)相關指(zhi)(zhi)標，結果(guo)讓人(ren)大跌眼(yan)鏡(jing)，其(qi)中只有(you)一(yi)款(kuan)產品滿(man)足其(qi)宣稱指(zhi)(zhi)標，其(qi)余(yu)都和(he)宣傳的偏離(li)甚大，如下表以低穿(chuan)、諧波、弱(ruo)電網支撐等(deng)指(zhi)(zhi)標為例：

▲實驗室實際測(ce)試(shi)數據(ju)

可見，當前行(xing)(xing)(xing)(xing)業內(nei)具備高技(ji)術水平的(de)廠家是(shi)真(zhen)正存在的(de)，但也有渾(hun)水摸魚者(zhe)在攪亂(luan)行(xing)(xing)(xing)(xing)業。長(chang)此(ci)以往，會讓行(xing)(xing)(xing)(xing)業烏煙(yan)瘴氣，也會降低外界對行(xing)(xing)(xing)(xing)業發展前景的(de)信(xin)心！很多時候(hou)規范行(xing)(xing)(xing)(xing)業的(de)發展，光靠企業自覺是(shi)不夠(gou)的(de)，建(jian)議產業鏈(lian)相關部門要加強監(jian)管、監(jian)督測(ce)試，權威認證機(ji)構(gou)(gou)也要加強盲測(ce)、盲查(cha)力(li)度，大(da)型(xing)發電(dian)(dian)企業也應(ying)(ying)建(jian)立自己(ji)的(de)測(ce)試機(ji)構(gou)(gou)或者(zhe)委托權威機(ji)構(gou)(gou)，主動對逆變器電(dian)(dian)網適應(ying)(ying)能(neng)力(li)的(de)真(zhen)實水平進行(xing)(xing)(xing)(xing)檢測(ce)。

規(gui)范行業(ye)行為，促進行業(ye)發展，道阻且長，行則將(jiang)至。響(xiang)應“3060”的號召，“十四五”新能源比例必將(jiang)大幅提升，電網友好(hao)問題，已迫在眉睫(jie)；我們呼吁更多(duo)的優秀(xiu)廠家，整個產業(ye)鏈共(gong)同努力，共(gong)同創新，才能真正(zheng)實現光伏的主力能源理想。