本刊 | 張玥

?

丹麥通過三種途徑實現(xiàn)風電消納

本刊 | 張玥

作為世界上風電發(fā)展最為典型的國家之一，丹麥的風電發(fā)展模式、相關(guān)政策法規(guī)，尤其是消納渠道等一直吸引著全球的關(guān)注。2015年，丹麥風電發(fā)電量占到全國總發(fā)電量的42.1％，同比提高3％，以創(chuàng)紀錄的數(shù)值再次成為世界上風電使用率最高的國家。可以說，經(jīng)過多年的摸索與實踐，丹麥已形成了一套實現(xiàn)高比例風電消納的機制和方法。

早在2011年，丹麥就提出了到2050年徹底擺脫對化石能源依賴的目標，為此采取了一系列政策和措施鼓勵可再生能源的發(fā)展，風電因此受惠頗多。

丹麥政府首先以財政補貼為市場動力，使風電優(yōu)先被市場接納。早期的財政支持包括裝機基金和電價補助，后來則以固定上網(wǎng)電價與差價補貼作為主要支持手段。尤其是以工程招投標方式進行的海上風電，除了享受與陸上風電一樣的補貼，還享有較高的上網(wǎng)電價。除了各種補貼，丹麥政府在消除風電市場準入障礙方面也給予傾斜，要求包括風電在內(nèi)的新能源必須優(yōu)先上網(wǎng)，如不能及時入網(wǎng)，電網(wǎng)公司給予經(jīng)濟補償。另外，能源稅、二氧化碳排放稅、歐盟二氧化碳排放交易體系等也為丹麥風電的發(fā)展提供了機制支持。

在補貼制度和市場機制下，丹麥風電在電力系統(tǒng)中的比重不斷增加，給電力供需平衡與電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來前所未有的挑戰(zhàn)。對此，丹麥主要通過有效的電力系統(tǒng)調(diào)度、強大的跨國電力交換網(wǎng)絡和靈活調(diào)整電源結(jié)構(gòu)這三種途徑協(xié)調(diào)配合風電消納。

首先，有效的電力系統(tǒng)調(diào)度。為了消納風電，電力系統(tǒng)要根據(jù)風電機組的出力，除了調(diào)節(jié)風電機組本身的功率，還要調(diào)節(jié)傳統(tǒng)電廠甚至負載端來達到整個系統(tǒng)的供需平衡。因此，大規(guī)模風電并網(wǎng)就需要電力系統(tǒng)多方協(xié)作來維護系統(tǒng)的供需平衡，而有效調(diào)度就是最有效的方式之一。在歐洲，電力市場的職責就是確保負荷經(jīng)濟調(diào)度的動態(tài)最優(yōu)化，其功能在很大程度上是由一個調(diào)度中心控制系統(tǒng)實現(xiàn)的。由于丹麥電網(wǎng)與歐洲電網(wǎng)互聯(lián)，因此通過電力交易完成供需平衡，就可以確保發(fā)出來的電都能被使用，從而減少社會總供電成本。

其次，強大的跨國電力交換網(wǎng)絡。丹麥的電網(wǎng)系統(tǒng)不僅覆蓋全國，更與北歐鄰國相聯(lián)，可將風電自如地輸送到需要電力的地方。丹麥跨國交換輸電容量500萬千瓦，最大負荷約630萬千瓦，跨國交換輸電容量占最大負荷的80％。而丹麥國家電網(wǎng)公司每年也耗費巨資，擴展和加強丹麥電網(wǎng)的建設以及與其他國家電網(wǎng)間的聯(lián)系，因此依靠歐洲大電力市場，借助挪威等鄰國電力的良好調(diào)節(jié)性能，也是丹麥風電實現(xiàn)高比例消納的重要條件之一。在風電出力多發(fā)時段，丹麥通過跨國輸電線路送出電力，并且風電出力越大，送出的電力越多。而在風電出力較小時段，通過跨國輸電線路收入電量，滿足本地負荷需求。

再次，靈活調(diào)整電源結(jié)構(gòu)。從丹麥的電力系統(tǒng)電源構(gòu)成來看，燃氣機組占有較高的比例。由于燃氣機組啟動迅速、調(diào)峰性能好、運行靈活性高等特點，能夠很好的適應風電的波動性，是支撐風電迅猛發(fā)展和保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)。因此，負責輸電及電力調(diào)度的丹麥電網(wǎng)公司便可以通過與大型電廠、當?shù)氐臒犭娐?lián)產(chǎn)廠乃至國外輸電系統(tǒng)運營商進行交易，實現(xiàn)上調(diào)或下調(diào)電能產(chǎn)量。

尤其在緊急情況下，丹麥電網(wǎng)公司可以要求其他電源停機，只是在極少情況下要求風電機組停機。最重要的是，盡管丹麥的發(fā)電、輸電與售電三個環(huán)節(jié)分開，但執(zhí)行上卻緊密契合，上游發(fā)電企業(yè)和下游售電公司都是市場化競爭主體，而國網(wǎng)公司隸屬政府管轄且不以盈利為目的，因此既保證了可再生能源的優(yōu)先上網(wǎng)，也使得用戶購買的電是最便宜的。

另外，要使風電入網(wǎng)并保證良好的電網(wǎng)運行，良好的電網(wǎng)和風電場建設規(guī)劃、準確的風功率預測，無風時充足的后備電源以及良性的電力市場都不可或缺，而丹麥也正是通過這些手段促進了高比例的風電消納。