雖然丹麥電網(wǎng)送受電量較大,但是凈送受電量較小。以2012年為例,丹麥?zhǔn)苋腚娏?28.66億千瓦時(shí),送出電量114.13億千瓦時(shí),交換電量達(dá)到242.79億千瓦時(shí),但凈進(jìn)口電量僅為14.53億千瓦時(shí)。
?。?)負(fù)荷特性
2013年丹麥用電最大負(fù)荷達(dá)到614萬kW,出現(xiàn)在1月份,全年負(fù)荷呈現(xiàn)冬季大、夏季小的特點(diǎn)。從典型日負(fù)荷特性看,全天呈現(xiàn)明顯的早、晚兩個(gè)高峰時(shí)段,日峰谷差率達(dá)到40%左右。
?。?)風(fēng)電發(fā)展與運(yùn)行情況
2005-2013年丹麥風(fēng)電增長緩慢,2005年丹麥風(fēng)電裝機(jī)容量309萬kW,2013年477萬kW,年均增長僅5.6%。丹麥電網(wǎng)風(fēng)電整體利用水平較高。2013年風(fēng)電年發(fā)電量111億kWh,占丹麥用電量的比例達(dá)到33%,風(fēng)電瞬時(shí)出力占負(fù)荷比例的最大值達(dá)到高達(dá)134%,全年風(fēng)電發(fā)電利用小時(shí)數(shù)超過2500小時(shí)。
二、丹麥風(fēng)電高比例運(yùn)行的原因分析
依靠歐洲大電力市場,借助挪威等鄰國水電機(jī)組良好的調(diào)節(jié)性能,是丹麥風(fēng)電實(shí)現(xiàn)高比例消納的重要條件之一。丹麥與挪威、瑞典和德國電網(wǎng)之間的輸電容量達(dá)到628萬kW,是2013年全年最大用電負(fù)荷的1.02倍,是風(fēng)電裝機(jī)容量的1.32倍,因此,丹麥電網(wǎng)具備消納大規(guī)模風(fēng)電的條件。
從全年運(yùn)行來看,聯(lián)絡(luò)線調(diào)節(jié)對(duì)風(fēng)電消納起到重要作用。如圖6-13所示,丹麥電力凈送出電力與風(fēng)力發(fā)電出力呈正相關(guān)關(guān)系。在風(fēng)電出力多發(fā)時(shí)段,聯(lián)絡(luò)線基本上都是送出電力,并且風(fēng)電出力越大,聯(lián)絡(luò)線送出電力越多。而在風(fēng)電出力較小時(shí)段,丹麥跨國聯(lián)絡(luò)線受入電量,滿足本地負(fù)荷需求。
從典型日運(yùn)行來看,在風(fēng)電大發(fā)時(shí)段聯(lián)絡(luò)線大量送出,對(duì)風(fēng)電消納起到重要作用。以2013年12月21日為例,當(dāng)日凌晨2:40,當(dāng)負(fù)荷處于304萬kW的低谷時(shí)段,風(fēng)電出力達(dá)到407萬kW,風(fēng)電出力占比達(dá)到134%。當(dāng)時(shí)風(fēng)電出力已經(jīng)超過了本地負(fù)荷,跨國聯(lián)絡(luò)線外送電力254萬kW,占風(fēng)電出力比例達(dá)到62%。從全天運(yùn)行看,當(dāng)日系統(tǒng)最大負(fù)荷492萬kW,最小負(fù)荷300萬kW,峰谷差率39%。風(fēng)電根據(jù)來風(fēng)情況不受限運(yùn)行,最大出力431萬kW,最小出力341萬kW;熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和聯(lián)絡(luò)線配合風(fēng)電實(shí)時(shí)調(diào)整,熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組高峰時(shí)段出力252萬kW,低谷時(shí)段降至147萬kW;全天聯(lián)絡(luò)線均送出電力,高峰時(shí)段送出電力150萬kW,低谷時(shí)段增加至254萬kW,為促進(jìn)風(fēng)電消納做出貢獻(xiàn)。
三、對(duì)促進(jìn)我國風(fēng)電消納的相關(guān)啟示
2013年,我國蒙東、蒙西、甘肅、冀北4個(gè)地區(qū),風(fēng)電裝機(jī)均超過700萬kW,占當(dāng)?shù)乜傃b機(jī)比重分別達(dá)到30%、24%、20%和32%,與西班牙裝機(jī)占比相當(dāng)。2013年,蒙東、蒙西、甘肅、冀北風(fēng)電年發(fā)電量占用電量比例分別達(dá)到37%、12%、11%和9%;風(fēng)電瞬時(shí)出力占負(fù)荷比例最大值分別達(dá)到111%、36%、39%和20%。這四個(gè)地區(qū)靈活調(diào)節(jié)電源比例不足3%,風(fēng)電運(yùn)行指標(biāo)較高的主要原因是依靠大電網(wǎng)調(diào)節(jié)。
以風(fēng)電外送電力較高的蒙東為例。蒙東火電裝機(jī)1559萬kW,風(fēng)電713萬kW,通過8回500kV線路和呼遼直流與東北主網(wǎng)連接。2013年4月25日5:40,風(fēng)電瞬時(shí)出力占當(dāng)?shù)刎?fù)荷比例達(dá)到111%,當(dāng)時(shí),風(fēng)電出力293萬kW,電網(wǎng)用電負(fù)荷264萬kW,聯(lián)絡(luò)線外送676萬kW,風(fēng)電電力基本全部外送。聯(lián)絡(luò)線外送是蒙東風(fēng)電消納的主要渠道。
根據(jù)對(duì)丹麥和我國局部地區(qū)風(fēng)電消納情況的分析結(jié)果可知,擴(kuò)大電網(wǎng)覆蓋范圍,有利于平抑不同地區(qū)新能源出力差異,共享更大范圍內(nèi)的靈活調(diào)節(jié)電源,有效提高本地新能源開發(fā)利用水平。丹麥經(jīng)驗(yàn)表明,大電網(wǎng)對(duì)于提高局部地區(qū)風(fēng)電開發(fā)程度及有效消納的效果十分明顯。目前,我國風(fēng)電富集地區(qū)靈活調(diào)節(jié)電源比例低,蒙東、甘肅等風(fēng)電運(yùn)行指標(biāo)較高的主要原因是依靠大電網(wǎng)調(diào)節(jié),但是目前具備局部電網(wǎng)覆蓋范圍仍然較小,為實(shí)現(xiàn)我國風(fēng)電高效利用,需要加快跨省跨區(qū)電網(wǎng)建設(shè),在更大范圍內(nèi)消納風(fēng)電。
【本文為國網(wǎng)能源研究院年度報(bào)告《中國新能源發(fā)展報(bào)告2014》中的部分內(nèi)容?!?br />