丹麦通过三种途径实现风电消纳

本刊 | 张玥



丹麦通过三种途径实现风电消纳

本刊 | 张玥

作为世界上风电发展最为典型的国家之一，丹麦的风电发展模式、相关政策法规，尤其是消纳渠道等一直吸引着全球的关注。2015年，丹麦风电发电量占到全国总发电量的42.1％，同比提高3％，以创纪录的数值再次成为世界上风电使用率最高的国家。可以说，经过多年的摸索与实践，丹麦已形成了一套实现高比例风电消纳的机制和方法。

早在2011年，丹麦就提出了到2050年彻底摆脱对化石能源依赖的目标，为此采取了一系列政策和措施鼓励可再生能源的发展，风电因此受惠颇多。

丹麦政府首先以财政补贴为市场动力，使风电优先被市场接纳。早期的财政支持包括装机基金和电价补助，后来则以固定上网电价与差价补贴作为主要支持手段。尤其是以工程招投标方式进行的海上风电，除了享受与陆上风电一样的补贴，还享有较高的上网电价。除了各种补贴，丹麦政府在消除风电市场准入障碍方面也给予倾斜，要求包括风电在内的新能源必须优先上网，如不能及时入网，电网公司给予经济补偿。另外，能源税、二氧化碳排放税、欧盟二氧化碳排放交易体系等也为丹麦风电的发展提供了机制支持。

在补贴制度和市场机制下，丹麦风电在电力系统中的比重不断增加，给电力供需平衡与电网稳定运行带来前所未有的挑战。对此，丹麦主要通过有效的电力系统调度、强大的跨国电力交换网络和灵活调整电源结构这三种途径协调配合风电消纳。

首先，有效的电力系统调度。为了消纳风电，电力系统要根据风电机组的出力，除了调节风电机组本身的功率，还要调节传统电厂甚至负载端来达到整个系统的供需平衡。因此，大规模风电并网就需要电力系统多方协作来维护系统的供需平衡，而有效调度就是最有效的方式之一。在欧洲，电力市场的职责就是确保负荷经济调度的动态最优化，其功能在很大程度上是由一个调度中心控制系统实现的。由于丹麦电网与欧洲电网互联，因此通过电力交易完成供需平衡，就可以确保发出来的电都能被使用，从而减少社会总供电成本。

其次，强大的跨国电力交换网络。丹麦的电网系统不仅覆盖全国，更与北欧邻国相联，可将风电自如地输送到需要电力的地方。丹麦跨国交换输电容量500万千瓦，最大负荷约630万千瓦，跨国交换输电容量占最大负荷的80％。而丹麦国家电网公司每年也耗费巨资，扩展和加强丹麦电网的建设以及与其他国家电网间的联系，因此依靠欧洲大电力市场，借助挪威等邻国电力的良好调节性能，也是丹麦风电实现高比例消纳的重要条件之一。在风电出力多发时段，丹麦通过跨国输电线路送出电力，并且风电出力越大，送出的电力越多。而在风电出力较小时段，通过跨国输电线路收入电量，满足本地负荷需求。

再次，灵活调整电源结构。从丹麦的电力系统电源构成来看，燃气机组占有较高的比例。由于燃气机组启动迅速、调峰性能好、运行灵活性高等特点，能够很好的适应风电的波动性，是支撑风电迅猛发展和保持电网安全稳定运行的重要基础。因此，负责输电及电力调度的丹麦电网公司便可以通过与大型电厂、当地的热电联产厂乃至国外输电系统运营商进行交易，实现上调或下调电能产量。

尤其在紧急情况下，丹麦电网公司可以要求其他电源停机，只是在极少情况下要求风电机组停机。最重要的是，尽管丹麦的发电、输电与售电三个环节分开，但执行上却紧密契合，上游发电企业和下游售电公司都是市场化竞争主体，而国网公司隶属政府管辖且不以盈利为目的，因此既保证了可再生能源的优先上网，也使得用户购买的电是最便宜的。

另外，要使风电入网并保证良好的电网运行，良好的电网和风电场建设规划、准确的风功率预测，无风时充足的后备电源以及良性的电力市场都不可或缺，而丹麦也正是通过这些手段促进了高比例的风电消纳。