丹麥通過三種途徑實現風電消納

本刊 | 張玥

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丹麥通過三種途徑實現風電消納

本刊 | 張玥

作為世界上風電發展最為典型的國家之一，丹麥的風電發展模式、相關政策法規，尤其是消納渠道等一直吸引著全球的關注。2015年，丹麥風電發電量占到全國總發電量的42.1％，同比提高3％，以創紀錄的數值再次成為世界上風電使用率最高的國家。可以說，經過多年的摸索與實踐，丹麥已形成了一套實現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，要求包括風電在內的新能源必須優先上網，如不能及時入網，電網公司給予經濟補償。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中的比重不斷增加，給電力供需平衡與電網穩定運行帶來前所未有的挑戰。對此，丹麥主要通過有效的電力系統調度、強大的跨國電力交換網絡和靈活調整電源結構這三種途徑協調配合風電消納。

首先，有效的電力系統調度。為了消納風電，電力系統要根據風電機組的出力，除了調節風電機組本身的功率，還要調節傳統電廠甚至負載端來達到整個系統的供需平衡。因此，大規模風電并網就需要電力系統多方協作來維護系統的供需平衡，而有效調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濟調度的動態最優化，其功能在很大程度上是由一個調度中心控制系統實現的。由于丹麥電網與歐洲電網互聯，因此通過電力交易完成供需平衡，就可以確保發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絡。丹麥的電網系統不僅覆蓋全國，更與北歐鄰國相聯，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％。而丹麥國家電網公司每年也耗費巨資，擴展和加強丹麥電網的建設以及與其他國家電網間的聯系，因此依靠歐洲大電力市場，借助挪威等鄰國電力的良好調節性能，也是丹麥風電實現高比例消納的重要條件之一。在風電出力多發時段，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，靈活調整電源結構。從丹麥的電力系統電源構成來看，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，是支撐風電迅猛發展和保持電網安全穩定運行的重要基礎。因此，負責輸電及電力調度的丹麥電網公司便可以通過與大型電廠、當地的熱電聯產廠乃至國外輸電系統運營商進行交易，實現上調或下調電能產量。

尤其在緊急情況下，丹麥電網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，盡管丹麥的發電、輸電與售電三個環節分開，但執行上卻緊密契合，上游發電企業和下游售電公司都是市場化競爭主體，而國網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先上網，也使得用戶購買的電是最便宜的。

另外，要使風電入網并保證良好的電網運行，良好的電網和風電場建設規劃、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。