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風電成歐盟發電最大電源 談歐洲風電并網

2010-08-09 08:31:58 英大網

歐洲風電發展的成就世人共睹。根據歐洲風能協會的數據,截至2009年年底,歐盟27國風電累計裝機容量達到7476.7萬千瓦,約占全球風電裝機總量的一半,其中海上風電累計裝機容量206.1萬千瓦,陸上風電裝機容量7270.6萬千瓦。風電裝機容量約占其全部發電裝機容量的9.1%,發電量約占其全部發電量的3.5%。風電已連續兩年成為歐盟新增發電裝機中比重最大的電源。

盡管隨著風電規模的擴大,一些歐洲國家紛紛修訂了可再生能源法,許多國家已不再實行風電的全額收購制度,但歐洲風電快速發展的勢頭不減,歐盟提出了宏大的海上風電發展計劃,部分國家也提出了更高的風電發展目標。經過多年發展,歐洲風電已從分散開發走向集中開發,風電并網已從配電網向輸電網發展。歐洲成功實現大規模風電并網和有效利用,其跨國互聯電網、風電并網管理規范、風電并網運行管理及相關政策法規、統一的電力市場及靈活電價機制都發揮了重要的作用。

通過跨國電力電量交換,擴大風電消納范圍是實現風電大規模并網和有效利用的重要因素。

風電出力的波動性以及電力系統要求功率實時平衡的特點,決定了風電難以獨立向用戶供電,只能依托大電網實現風電最大限度利用。北歐互聯電網是目前世界主要跨國互聯電網之一,其跨國交換電量占總用電量的比重達到16%左右。丹麥電網分為東部電網和西部電網兩部分,西部電網屬于北歐互聯電網,東部電網通過德國與歐洲大陸電網相連。丹麥是一個電源結構以火電和風電為主的國家,與周邊國家的跨國電力電量交換是丹麥風電比例接近20%的重要原因。丹麥與瑞典有7條聯絡線,丹麥西部與挪威以3回海底直流電纜聯網。值得注意的是,從凈電量來看,丹麥實際是一個電量輸入國,且交換電量很大而凈電量很小。2008年,丹麥進口電量128.66億千瓦時,出口電量114.13億千瓦時,交換電量為242.79億千瓦時,凈進口電量僅14.53億千瓦時,通過跨國調劑,置換出風電電量,實現了風電的有效利用。

加強對風電場的入網管理,實現風電與電網的協調發展

嚴格的并網技術標準是實現風電大規模入網的基礎。德國、西班牙、丹麥等國執行的是具有法律約束力的強制性的并網導則。西班牙要求所有新建風電機組必須具備低電壓穿越和有功、無功控制能力,對早期并網不具備低電壓穿越和有功、無功控制能力的機組進行技術改造。

由于歐洲各國風電發展的情況不同,不同國家制定了不同的風電并網標準。但隨著風電的發展,不一致的風電并網標準已給風機制造商和風電開發商帶來了很大麻煩。為此,歐洲風機制造商、風電開發商、監管機構等共同組成了歐洲并網導則工作組,正在研究制定統一的歐洲并網標準。[page]

提高電網規劃和調度運行水平,實現風電與電網的協調發展

大規模風電入網不僅需要加強配電網,也必須加強輸電網。目前西班牙61%的風電接入輸電網,39%的風電接入配電網,大規模風電入網將對電網規劃產生重大影響。

為了在確保系統安全問題運行的前提下,最大限度提高可再生能源入網規模,西班牙率先在電力調度中心內成立了專門的可再生能源控制中心,其主要職責是實現與電力調度中心、可再生能源電場監控中心實時數據通信,接收可再生能源監控中心實時運行數據并將數據傳送至電力調度控制中心;

通過可再生能源電場監控中心對所有風電場進行監控;提高系統運行的安全性和效率;通過實時監控系統調整生產計劃以提高可再生能源的消納能力。

加強風功率預測及管理

現代電力系統是一個自動化水平很高的系統,風電的波動性對于電力系統安全穩定運行并不十分可怕,可怕的是風電的隨機性和不可預測性。沒有風功率預測,電網無法進行系統的優化調度,無法實現風電的優先調度和最大限度的利用。

歐洲各風電大國十分重視風功率預測,風電場和電網調度機構都建立了風功率預測系統,風電場主要負責自身的風功率預測,為其在電力市場獲得預期發電計劃以及市場競價服務,以保證自身經濟效益。調度機構主要負責預測調度范圍內風電的總出力,以合理安排系統運行方式,確保系統有足夠的備用容量應對緊急事故,保障電力系統安全穩定運行。二者的工作既互相關聯但又有區別,是不可替代的。主要風電大國都采取多種措施提高風功率預測的精度。一是采用多種預測模型進行風功率預測;二是通過加強對風電場風功率預測的考核管理,有效提高了預測精度。在丹麥,只要風電場預測出力與實際出力出現偏差,風電場就將受到懲罰,通常采用降低風電上網電價的方式。

統一的電力市場及配套靈活的電價機制,充分發揮了互聯電網在風電大規模并網和有效利用中的調配作用

北歐互聯電網統一的電力市場、靈活的風電電價機制,為實現互聯電網電力電量的調配發揮了重要作用。目前北歐現貨市場風電電價結算辦法是,對于已建成、執行固定電價的風電場,采用低于固定電價的市場電價加補貼電價結算;新建風電場采用市場電價加補貼電價結算。值得一提的是,部分國家為應對大規模風電并網對系統功率平衡影響,采取了負電價交易制度。德國日前電力市場早在2003年就采用了負電價交易制度,北歐電力市場于2009年11月30日正式推出了負電價交易制度,規定了發電商在負電價時段如果仍然上網發電,需要向電網支付費用,而用戶將獲得用電收益。丹麥西部電網現貨電力市場在2009年12月首次出現了負電價。實施負電價機制主要是激勵用戶增加在低谷時段的用電量,提高風電電量消納。負電價機制通常在電價低于零之前就能幫助系統實現功率平衡。

 




責任編輯: 中國能源網

標簽:風電 歐盟 發電