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學(xué)習(xí)丹麥風(fēng)電建設(shè)經(jīng)驗(yàn) 做好中國(guó)可再生能源事業(yè)
丹麥的風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)占到了全國(guó)入網(wǎng)電量的20%,，最高峰時(shí)達(dá)到60%,。
丹麥現(xiàn)有5000多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)著,，這些風(fēng)機(jī)有的矗立在近海大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),，有的則分布在鄉(xiāng)間。
風(fēng)機(jī)總裝機(jī)容量3100兆瓦,，如果風(fēng)速達(dá)到10米每秒,，這些風(fēng)機(jī)發(fā)的電可滿足丹麥所有家庭的高峰時(shí)段用電量，即晚上5-7點(diǎn)之間,，大人們?cè)跍?zhǔn)備晚餐,，孩子們?cè)诳措娨暋?/span>
不停頓于20%,，丹麥計(jì)劃在2013年，將風(fēng)電總裝機(jī)量提高40%,， 2025年,，丹麥的電力供給有一半來(lái)自于風(fēng)能。
“和中國(guó)同行一樣,，丹麥也為風(fēng)電并網(wǎng)苦惱,，為解決風(fēng)電并網(wǎng)這一難題，丹麥已經(jīng)研究了20多年”,，丹麥國(guó)有控股的能源集團(tuán)DONG公司副總裁Kund Pedersen介紹,。
“解決風(fēng)電并網(wǎng)的秘密其實(shí)不止一個(gè)”，丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司的戰(zhàn)略規(guī)劃總監(jiān)多蘿西·溫瑟解釋說(shuō),。
溫瑟說(shuō),，要使風(fēng)電入網(wǎng)并保證良好的電網(wǎng)運(yùn)行，需要的條件非常多,。包括,，電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃、準(zhǔn)確的風(fēng)力預(yù)測(cè),，在無(wú)風(fēng)的時(shí)候要用充足的電力后備資源、良性的電力市場(chǎng),、買賣雙方供需平衡,，而且電力消費(fèi)者還必須看好風(fēng)電。
丹麥的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)
關(guān)于風(fēng)力如何并網(wǎng)的故事都應(yīng)該從堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)開(kāi)始,。而丹麥的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)要從丹麥的電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司開(kāi)始,。
1998年，丹麥政府把電力系統(tǒng)和發(fā)展可再生能源業(yè)務(wù)委托給電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商——西部的ELTRA公司和東部的ELKRAFT公司,。2004年,，這兩個(gè)公司合并，成為今天的丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司,。
20世紀(jì)90年代,，大規(guī)模的風(fēng)電首次并網(wǎng)發(fā)電，同樣給丹麥的電力輸送系統(tǒng)帶來(lái)很大壓力,。歐盟適時(shí)做出了最終實(shí)現(xiàn)歐盟內(nèi)部電力市場(chǎng)自由交易的指令,，要求解除國(guó)家間對(duì)發(fā)電和輸電的壁壘。 信息整理：kixlkop.cn
丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司電力市場(chǎng)部副總監(jiān)萊娜·索那說(shuō),，“為了確保風(fēng)能得到有效利用,，必須有能力把電輸送到歐洲各個(gè)急需用電的地方。這也是為什么丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司每年耗費(fèi)數(shù)億克朗,，用于擴(kuò)展和加強(qiáng)丹麥電網(wǎng)的建設(shè)以及與其他國(guó)家電網(wǎng)之間的聯(lián)系(1丹麥克朗約合人民幣1.14元)”,。
萊娜·索那在丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)可再生能源并網(wǎng)發(fā)電,，“若想完成這樣的任務(wù)，必須要用強(qiáng)有力的規(guī)劃,，例如評(píng)估風(fēng)場(chǎng)的位置以及估算新電網(wǎng)的鋪設(shè)”,。
除此之外，無(wú)風(fēng)時(shí)的后備電源也非常重要,，燃煤發(fā)電是一種選擇,，而挪威的水電也是很好的選擇。
在天氣多變的時(shí)候,，丹麥全國(guó)的風(fēng)機(jī)發(fā)電功率可能在幾小時(shí)內(nèi)就從0升到3100兆瓦,，也可能從3100兆瓦下降到0。
丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)發(fā)展部副總監(jiān)彼得·約根森解釋說(shuō)：“丹麥的地理位置非常優(yōu)越,，北有水力發(fā)電站,，南有火電發(fā)電廠。因此,，當(dāng)風(fēng)力不夠的時(shí)候,，我們可以從挪威引進(jìn)環(huán)保的水電。而在夏天,，當(dāng)熱電煉廠發(fā)電廠不需要像冬天那樣供應(yīng)那么多電力和熱力時(shí),，丹麥也經(jīng)常從挪威引進(jìn)水電”。
這種電力的互送非常頻繁,，一年中,，丹麥要進(jìn)出口的電相當(dāng)于該國(guó)總用電量的30%。
這種互送同樣依賴堅(jiān)固的丹麥電網(wǎng)和跨國(guó)電網(wǎng),。
丹麥電網(wǎng)把北歐國(guó)家和歐洲大陸連接起來(lái),，強(qiáng)大的歐洲電網(wǎng)系統(tǒng)是可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電和優(yōu)化現(xiàn)有電網(wǎng)的前提。早在1965年,，丹麥日德蘭島已經(jīng)和瑞典電纜聯(lián)系起來(lái),，而在70年代，丹麥和挪威的電纜實(shí)現(xiàn)連接,。
一天24種電價(jià)制度
堅(jiān)固智能電網(wǎng)之外,，丹麥大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電還倚重于風(fēng)電主導(dǎo)電力價(jià)格以及靈活的電價(jià)制度。
“丹麥電網(wǎng)采取綠色電力優(yōu)先并網(wǎng)的原則,。風(fēng)電的價(jià)格被設(shè)置為市場(chǎng)上最低價(jià)格,。風(fēng)電供電量隨天氣變化而波動(dòng)，于是其他種類能源發(fā)電的價(jià)格必須隨之波動(dòng)”,，DONG公司副總裁Kund Pedersen說(shuō),。 信息整理：kixlkop.cn
這種電力政策的直接好處是——北歐電力交易中心市場(chǎng)部總監(jiān)安德斯·普雷德普·霍姆勒說(shuō)，“這種市場(chǎng)模式迫使其他電力供應(yīng)商只有真正有利可圖的時(shí)候才會(huì)發(fā)電,，保證丹麥的用戶使用到最環(huán)保的電,。”該交易中心負(fù)責(zé)北歐國(guó)家間的電力交易,。
在丹麥，電價(jià)對(duì)于并網(wǎng)的風(fēng)電量非常敏感,，任何并網(wǎng)電量的變化,，都會(huì)導(dǎo)致電價(jià)的上漲或者下跌。
丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司總調(diào)度員拉爾斯·佛格特·安德森說(shuō),，丹麥電力供應(yīng)法規(guī)定,，可再生能源發(fā)電必須優(yōu)先并入電網(wǎng)，由于風(fēng)力發(fā)電的邊際成本非常低,，風(fēng)電的價(jià)格基本上就是市場(chǎng)最低價(jià),。
每天，北歐電力交易中心都要根據(jù)未來(lái)24小時(shí)的電力供需預(yù)測(cè)情況,，逐小時(shí)給出電力報(bào)價(jià),。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電量超過(guò)丹麥用電需求時(shí)，市場(chǎng)電價(jià)會(huì)下降,，而當(dāng)發(fā)電量超過(guò)整體用電量時(shí),，最終結(jié)算價(jià)格可能跌到零。不過(guò)這種零價(jià)格的電力只會(huì)出現(xiàn)在風(fēng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商向電網(wǎng)運(yùn)輸時(shí),，用戶還必須繳納各種和環(huán)境相關(guān)的稅費(fèi),，大約相當(dāng)于總電價(jià)的四分之三。
每年1次或2次,，丹麥風(fēng)電發(fā)電量會(huì)超過(guò)其用戶所需,，這時(shí)候丹麥電網(wǎng)公司必須快速找出歐洲什么地方電價(jià)最貴，并且將電送往此處,。
此外，北歐電力市場(chǎng)還推行負(fù)電價(jià)制度,，意味著,，當(dāng)電力市場(chǎng)飽和時(shí)，供電商如果要發(fā)電,，還必須付費(fèi),。這一制度旨在敦促發(fā)電廠及時(shí)停止發(fā)電，減輕維持電力供需平衡的工作,。
“原則上,，北歐電力系統(tǒng)可以通過(guò)交易達(dá)到平衡。這就是市場(chǎng)機(jī)制：我們低價(jià)買進(jìn)額外發(fā)的電,，而高價(jià)賣到需要電力的地方,。”
一旦西風(fēng)強(qiáng)勁，電價(jià)在北歐電力交易中心的價(jià)格就直線下降——這時(shí),，丹麥5200臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都開(kāi)足馬力全速運(yùn)轉(zhuǎn),，風(fēng)電并網(wǎng)功率達(dá)到最高3100兆瓦,，且大家都下班了。
可測(cè)的用電量和發(fā)電量
丹麥的用電政策還需要一個(gè)技術(shù)確保——可以預(yù)測(cè)的用電量和風(fēng)力發(fā)電量,。
實(shí)際情況是,，丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司的確能預(yù)測(cè)丹麥人的平均用電量。而丹麥人總的用電量統(tǒng)計(jì)已經(jīng)精確到日和小時(shí),，這給控制中心的工作人員幫了大忙,。
至于風(fēng)速的預(yù)測(cè)，中國(guó)有句古話“天有不測(cè)風(fēng)云”——丹麥國(guó)家電網(wǎng)控制中心的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)風(fēng)速是否和預(yù)測(cè)完全吻合,，但這仍然是理想狀態(tài),。
因而當(dāng)風(fēng)速在每秒5米至每秒15米之間時(shí)，風(fēng)速每秒變化1米,，丹麥電網(wǎng)中風(fēng)電功率變化會(huì)達(dá)到350兆瓦,。控制中心的工作人員必須時(shí)刻關(guān)注風(fēng)機(jī)的發(fā)電量,。一旦發(fā)電量超過(guò)預(yù)測(cè),，必須馬上調(diào)整。
電網(wǎng)公司先進(jìn)的系統(tǒng)可以幫助控制中心工作人員日常工作,，通過(guò)和風(fēng)力發(fā)電廠并網(wǎng),，隨時(shí)讀取數(shù)據(jù)，風(fēng)力的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)更新,，從而把發(fā)電量的波動(dòng)控制在可應(yīng)對(duì)范圍內(nèi),。
技術(shù)上，解決風(fēng)電波動(dòng)問(wèn)題,，控制中心的工作人員主要采用上行和下行調(diào)解兩個(gè)辦法,，類似于開(kāi)車的踩油門和剎車兩個(gè)動(dòng)作，一些電廠用作油門,，一些電廠作為剎車,。通常情況下，一天內(nèi)風(fēng)電波動(dòng)可以達(dá)到50次,，這給調(diào)度員提出了挑戰(zhàn),。
當(dāng)所有參與北歐電力市場(chǎng)的發(fā)電廠都在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，34塊屏幕上的數(shù)據(jù)告訴調(diào)度員,，他們可以在丹麥,、德國(guó)、挪威和瑞典的哪些地方“剎車”和“踩油門”——向電廠說(shuō)明,，一定時(shí)間內(nèi)允許的增發(fā)電量以及相應(yīng)價(jià)格,。一旦發(fā)電量超過(guò)預(yù)期，調(diào)度員必須馬上通知電廠停止超發(fā)。
丹麥國(guó)家電網(wǎng)公司打算進(jìn)一步擴(kuò)展國(guó)家間的電網(wǎng)互聯(lián),，并不局限在本國(guó)電網(wǎng)建設(shè),。
一些歐洲國(guó)家也受困于電力輸送問(wèn)題，這使得歐洲風(fēng)電并網(wǎng)研究項(xiàng)目有了13個(gè)歐洲成員,，該系統(tǒng)分析師安特耶·奧斯說(shuō),，“如果丹麥要實(shí)現(xiàn)50%的入網(wǎng)電量來(lái)自可再生能源，所有系統(tǒng)都必須協(xié)作起來(lái)”,。
而如果歐盟要實(shí)現(xiàn)2020年可再生能源占消耗20%的目標(biāo),，所有國(guó)家就必須接受電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)合作的條件。
在可再生能源方面,，丹麥還有更大雄心,，“我們必須讓風(fēng)電發(fā)揮更大的作用，比如用于運(yùn)輸,、電動(dòng)汽車,、建筑供暖等。我們要整合電力系統(tǒng),，更多開(kāi)發(fā)風(fēng)電的用處”,，DONG公司副總裁Kund Pedersen說(shuō)。
一個(gè)理想的情景是,，風(fēng)力強(qiáng)勁時(shí),，丹麥輸送風(fēng)電給光電發(fā)達(dá)的西班牙，而西班牙則將烈日的光能送給無(wú)風(fēng)時(shí)的丹麥,。
信息來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)公司 信息整理：kixlkop.cn
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