作為世界上風(fēng)電發(fā)展最為典型的國家之一,丹麥的風(fēng)電發(fā)展模式、相關(guān)政策法規(guī),尤其是消納渠道等一直吸引著全球的關(guān)注。2015 年,丹麥風(fēng)電發(fā)電量占到全國總發(fā)電量的42.1%,同比提高3%,以創(chuàng)紀(jì)錄的數(shù)值再次成為世界上風(fēng)電使用率最高的國家??梢哉f,經(jīng)過多年的摸索與實(shí)踐,丹麥已形成了一套實(shí)現(xiàn)高比例風(fēng)電消納的機(jī)制和方法。
作為世界上風(fēng)電發(fā)展最為典型的國家之一,丹麥的風(fēng)電發(fā)展模式、相關(guān)政策法規(guī),尤其是消納渠道等一直吸引著全球的關(guān)注。2015 年,丹麥風(fēng)電發(fā)電量占到全國總發(fā)電量的42.1%,同比提高3%,以創(chuàng)紀(jì)錄的數(shù)值再次成為世界上風(fēng)電使用率最高的國家??梢哉f,經(jīng)過多年的摸索與實(shí)踐,丹麥已形成了一套實(shí)現(xiàn)高比例風(fēng)電消納的機(jī)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(biāo),為此采取了一系列政策和措施鼓勵(lì)可再生能源的發(fā)展,風(fēng)電因此受惠頗多。
丹麥政府首先以財(cái)政補(bǔ)貼為市場動(dòng)力,使風(fēng)電優(yōu)先被市場接納。早期的財(cái)政支持包括裝機(jī)基金和電價(jià)補(bǔ)助,后來則以固定上網(wǎng)電價(jià)與差價(jià)補(bǔ)貼作為主要支持手段。尤其是以工程招投標(biāo)方式進(jìn)行的海上風(fēng)電,除了享受與陸上風(fēng)電一樣的補(bǔ)貼,還享有較高的上網(wǎng)電價(jià)。除了各種補(bǔ)貼,丹麥政府在消除風(fēng)電市場準(zhǔn)入障礙方面也給予傾斜,要求包括風(fēng)電在內(nèi)的新能源必須優(yōu)先上網(wǎng),如不能及時(shí)入網(wǎng),電網(wǎng)公司給予經(jīng)濟(jì)補(bǔ)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(fēng)電的發(fā)展提供了機(jī)制支持。
在補(bǔ)貼制度和市場機(jī)制下,丹麥風(fēng)電在電力系統(tǒng)中的比重不斷增加,給電力供需平衡與電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來前所未有的挑戰(zhàn)。對此,丹麥主要通過有效的電力系統(tǒng)調(diào)度、強(qiáng)大的跨國電力交換網(wǎng)絡(luò)和靈活調(diào)整電源結(jié)構(gòu)這三種途徑協(xié)調(diào)配合風(fēng)電消納。
首先,有效的電力系統(tǒng)調(diào)度。為了消納風(fēng)電,電力系統(tǒng)要根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的出力,除了調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組本身的功率,還要調(diào)節(jié)傳統(tǒng)電廠甚至負(fù)載端來達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的供需平衡。因此,大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)就需要電力系統(tǒng)多方協(xié)作來維護(hù)系統(tǒng)的供需平衡,而有效調(diào)度就是最有效的方式之一。在歐洲,電力市場的職責(zé)就是確保負(fù)荷經(jīng)濟(jì)調(diào)度的動(dòng)態(tài)最優(yōu)化,其功能在很大程度上是由一個(gè)調(diào)度中心控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。由于丹麥電網(wǎng)與歐洲電網(wǎng)互聯(lián),因此通過電力交易完成供需平衡,就可以確保發(fā)出來的電都能被使用,從而減少社會(huì)總供電成本。
其次,強(qiáng)大的跨國電力交換網(wǎng)絡(luò)。丹麥的電網(wǎng)系統(tǒng)不僅覆蓋全國,更與北歐鄰國相聯(lián),可將風(fēng)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(fù)荷約630 萬千瓦,跨國交換輸電容量占最大負(fù)荷的80%。而丹麥國家電網(wǎng)公司每年也耗費(fèi)巨資,擴(kuò)展和加強(qiáng)丹麥電網(wǎng)的建設(shè)以及與其他國家電網(wǎng)間的聯(lián)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(diào)節(jié)性能,也是丹麥風(fēng)電實(shí)現(xiàn)高比例消納的重要條件之一。在風(fēng)電出力多發(fā)時(shí)段,丹麥通過跨國輸電線路送出電力,并且風(fēng)電出力越大,送出的電力越多。而在風(fēng)電出力較小時(shí)段,通過跨國輸電線路收入電量,滿足本地負(fù)荷需求。
再次,靈活調(diào)整電源結(jié)構(gòu)。從丹麥的電力系統(tǒng)電源構(gòu)成來看,燃?xì)鈾C(jī)組占有較高的比例。由于燃?xì)鈾C(jī)組啟動(dòng)迅速、調(diào)峰性能好、運(yùn)行靈活性高等特點(diǎn),能夠很好的適應(yīng)風(fēng)電的波動(dòng)性,是支撐風(fēng)電迅猛發(fā)展和保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。因此,負(fù)責(zé)輸電及電力調(diào)度的丹麥電網(wǎng)公司便可以通過與大型電廠、當(dāng)?shù)氐臒犭娐?lián)產(chǎn)廠乃至國外輸電系統(tǒng)運(yùn)營商進(jìn)行交易,實(shí)現(xiàn)上調(diào)或下調(diào)電能產(chǎn)量。
尤其在緊急情況下,丹麥電網(wǎng)公司可以要求其他電源停機(jī),只是在極少情況下要求風(fēng)電機(jī)組停機(jī)。最重要的是,盡管丹麥的發(fā)電、輸電與售電三個(gè)環(huán)節(jié)分開,但執(zhí)行上卻緊密契合,上游發(fā)電企業(yè)和下游售電公司都是市場化競爭主體,而國網(wǎng)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(yōu)先上網(wǎng),也使得用戶購買的電是最便宜的。
另外,要使風(fēng)電入網(wǎng)并保證良好的電網(wǎng)運(yùn)行,良好的電網(wǎng)和風(fēng)電場建設(shè)規(guī)劃、準(zhǔn)確的風(fēng)功率預(yù)測,無風(fēng)時(shí)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(jìn)了高比例的風(fēng)電消納。