風(fēng)電成歐盟發(fā)電最大電源 談歐洲風(fēng)電并網(wǎng)

歐洲風(fēng)電發(fā)展的成就世人共睹。根據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，截至2009年年底，歐盟27國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到7476.7萬(wàn)千瓦，約占全球風(fēng)電裝機(jī)總量的一半，其中海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量206.1萬(wàn)千瓦，陸上風(fēng)電裝機(jī)容量7270.6萬(wàn)千瓦。風(fēng)電裝機(jī)容量約占其全部發(fā)電裝機(jī)容量的9.1%，發(fā)電量約占其全部發(fā)電量的3.5%。風(fēng)電已連續(xù)兩年成為歐盟新增發(fā)電裝機(jī)中比重最大的電源。

盡管隨著風(fēng)電規(guī)模的擴(kuò)大，一些歐洲國(guó)家紛紛修訂了可再生能源法，許多國(guó)家已不再實(shí)行風(fēng)電的全額收購(gòu)制度，但歐洲風(fēng)電快速發(fā)展的勢(shì)頭不減，歐盟提出了宏大的海上風(fēng)電發(fā)展計(jì)劃，部分國(guó)家也提出了更高的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，歐洲風(fēng)電已從分散開(kāi)發(fā)走向集中開(kāi)發(fā)，風(fēng)電并網(wǎng)已從配電網(wǎng)向輸電網(wǎng)發(fā)展。歐洲成功實(shí)現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)和有效利用，其跨國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)、風(fēng)電并網(wǎng)管理規(guī)范、風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行管理及相關(guān)政策法規(guī)、統(tǒng)一的電力市場(chǎng)及靈活電價(jià)機(jī)制都發(fā)揮了重要的作用。

通過(guò)跨國(guó)電力電量交換，擴(kuò)大風(fēng)電消納范圍是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)和有效利用的重要因素

風(fēng)電出力的波動(dòng)性以及電力系統(tǒng)要求功率實(shí)時(shí)平衡的特點(diǎn)，決定了風(fēng)電難以獨(dú)立向用戶供電，只能依托大電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電最大限度利用。北歐互聯(lián)電網(wǎng)是目前世界主要跨國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)之一，其跨國(guó)交換電量占總用電量的比重達(dá)到16%左右。丹麥電網(wǎng)分為東部電網(wǎng)和西部電網(wǎng)兩部分，西部電網(wǎng)屬于北歐互聯(lián)電網(wǎng)，東部電網(wǎng)通過(guò)德國(guó)與歐洲大陸電網(wǎng)相連。丹麥?zhǔn)且粋€(gè)電源結(jié)構(gòu)以火電和風(fēng)電為主的國(guó)家，與周邊國(guó)家的跨國(guó)電力電量交換是丹麥風(fēng)電比例接近20%的重要原因。丹麥與瑞典有7條聯(lián)絡(luò)線，丹麥西部與挪威以3回海底直流電纜聯(lián)網(wǎng)。值得注意的是，從凈電量來(lái)看，丹麥實(shí)際是一個(gè)電量輸入國(guó)，且交換電量很大而凈電量很小。2008年，丹麥進(jìn)口電量128.66億千瓦時(shí)，出口電量114.13億千瓦時(shí)，交換電量為242.79億千瓦時(shí)，凈進(jìn)口電量?jī)H14.53億千瓦時(shí)，通過(guò)跨國(guó)調(diào)劑，置換出風(fēng)電電量，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電的有效利用。

加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的入網(wǎng)管理，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展

嚴(yán)格的并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電大規(guī)模入網(wǎng)的基礎(chǔ)。德國(guó)、西班牙、丹麥等國(guó)執(zhí)行的是具有法律約束力的強(qiáng)制性的并網(wǎng)導(dǎo)則。西班牙要求所有新建風(fēng)電機(jī)組必須具備低電壓穿越和有功、無(wú)功控制能力，對(duì)早期并網(wǎng)不具備低電壓穿越和有功、無(wú)功控制能力的機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造。

由于歐洲各國(guó)風(fēng)電發(fā)展的情況不同，不同國(guó)家制定了不同的風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。但隨著風(fēng)電的發(fā)展，不一致的風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已給風(fēng)機(jī)制造商和風(fēng)電開(kāi)發(fā)商帶來(lái)了很大麻煩。為此，歐洲風(fēng)機(jī)制造商、風(fēng)電開(kāi)發(fā)商、監(jiān)管機(jī)構(gòu)等共同組成了歐洲并網(wǎng)導(dǎo)則工作組，正在研究制定統(tǒng)一的歐洲并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

提高電網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度運(yùn)行水平，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展

大規(guī)模風(fēng)電入網(wǎng)不僅需要加強(qiáng)配電網(wǎng)，也必須加強(qiáng)輸電網(wǎng)。目前西班牙61%的風(fēng)電接入輸電網(wǎng)，39%的風(fēng)電接入配電網(wǎng)，大規(guī)模風(fēng)電入網(wǎng)將對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生重大影響。

為了在確保系統(tǒng)安全問(wèn)題運(yùn)行的前提下，最大限度提高可再生能源入網(wǎng)規(guī)模，西班牙率先在電力調(diào)度中心內(nèi)成立了專門(mén)的可再生能源控制中心，其主要職責(zé)是實(shí)現(xiàn)與電力調(diào)度中心、可再生能源電場(chǎng)監(jiān)控中心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，接收可再生能源監(jiān)控中心實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳送至電力調(diào)度控制中心；

通過(guò)可再生能源電場(chǎng)監(jiān)控中心對(duì)所有風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控；提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和效率；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃以提高可再生能源的消納能力。

加強(qiáng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)及管理

現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)化水平很高的系統(tǒng)，風(fēng)電的波動(dòng)性對(duì)于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行并不十分可怕，可怕的是風(fēng)電的隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性。沒(méi)有風(fēng)功率預(yù)測(cè)，電網(wǎng)無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)風(fēng)電的優(yōu)先調(diào)度和最大限度的利用。

歐洲各風(fēng)電大國(guó)十分重視風(fēng)功率預(yù)測(cè)，風(fēng)電場(chǎng)和電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)都建立了風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，風(fēng)電場(chǎng)主要負(fù)責(zé)自身的風(fēng)功率預(yù)測(cè)，為其在電力市場(chǎng)獲得預(yù)期發(fā)電計(jì)劃以及市場(chǎng)競(jìng)價(jià)服務(wù)，以保證自身經(jīng)濟(jì)效益。調(diào)度機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)預(yù)測(cè)調(diào)度范圍內(nèi)風(fēng)電的總出力，以合理安排系統(tǒng)運(yùn)行方式，確保系統(tǒng)有足夠的備用容量應(yīng)對(duì)緊急事故，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。二者的工作既互相關(guān)聯(lián)但又有區(qū)別，是不可替代的。主要風(fēng)電大國(guó)都采取多種措施提高風(fēng)功率預(yù)測(cè)的精度。一是采用多種預(yù)測(cè)模型進(jìn)行風(fēng)功率預(yù)測(cè)；二是通過(guò)加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)的考核管理，有效提高了預(yù)測(cè)精度。在丹麥，只要風(fēng)電場(chǎng)預(yù)測(cè)出力與實(shí)際出力出現(xiàn)偏差，風(fēng)電場(chǎng)就將受到懲罰，通常采用降低風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)的方式。

統(tǒng)一的電力市場(chǎng)及配套靈活的電價(jià)機(jī)制，充分發(fā)揮了互聯(lián)電網(wǎng)在風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)和有效利用中的調(diào)配作用

北歐互聯(lián)電網(wǎng)統(tǒng)一的電力市場(chǎng)、靈活的風(fēng)電電價(jià)機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)互聯(lián)電網(wǎng)電力電量的調(diào)配發(fā)揮了重要作用。目前北歐現(xiàn)貨市場(chǎng)風(fēng)電電價(jià)結(jié)算辦法是，對(duì)于已建成、執(zhí)行固定電價(jià)的風(fēng)電場(chǎng)，采用低于固定電價(jià)的市場(chǎng)電價(jià)加補(bǔ)貼電價(jià)結(jié)算；新建風(fēng)電場(chǎng)采用市場(chǎng)電價(jià)加補(bǔ)貼電價(jià)結(jié)算。值得一提的是，部分國(guó)家為應(yīng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)功率平衡影響，采取了負(fù)電價(jià)交易制度。德國(guó)日前電力市場(chǎng)早在2003年就采用了負(fù)電價(jià)交易制度，北歐電力市場(chǎng)于2009年11月30日正式推出了負(fù)電價(jià)交易制度，規(guī)定了發(fā)電商在負(fù)電價(jià)時(shí)段如果仍然上網(wǎng)發(fā)電，需要向電網(wǎng)支付費(fèi)用，而用戶將獲得用電收益。丹麥西部電網(wǎng)現(xiàn)貨電力市場(chǎng)在2009年12月首次出現(xiàn)了負(fù)電價(jià)。實(shí)施負(fù)電價(jià)機(jī)制主要是激勵(lì)用戶增加在低谷時(shí)段的用電量，提高風(fēng)電電量消納。負(fù)電價(jià)機(jī)制通常在電價(jià)低于零之前就能幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功率平衡。