2006以來,我國風(fēng)電裝機(jī)容量年平均增長率67%,但在并網(wǎng)的技術(shù)研究、管理和政策方面相對滯后。目前我國風(fēng)電裝機(jī)容量在全國比例只有5%-6%,發(fā)電量占比約為2.6%,具有巨大潛力。我國國風(fēng)電并網(wǎng)問題可以概括為傳輸能力和靈活性平衡問題,局部地區(qū)尤為突出!边@是中國電科院新能源研究所所長王偉勝在4月23日舉辦的可再生能源電力并網(wǎng)研究協(xié)作(CVIG)組啟動會上的分析。
CVIG借鑒了美國波動性電源并網(wǎng)研究協(xié)會的經(jīng)驗(yàn),在國家能源局的指導(dǎo)和能源基金會的支持下,由國家可再生能源中心牽頭,集結(jié)了來自國家可再生能源中心、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院等十幾家有關(guān)機(jī)構(gòu)的組織。國家能源局新能源和可再生能源司梁志鵬副司長認(rèn)為,CVIG是建立加強(qiáng)并網(wǎng)研究交流的公共平臺,可不斷推動我國可再生能源并網(wǎng)消納和持續(xù)健康發(fā)展。
確保風(fēng)電場有效運(yùn)行
據(jù)王偉勝介紹,截至今年3月,我國風(fēng)電裝機(jī)容量超過500萬千瓦的有蒙西、蒙東、冀北、甘肅、遼寧、新疆、山東7個地區(qū),其中蒙西、蒙東、冀北、甘肅、遼寧5地區(qū)裝機(jī)容量占比超過20%,黑龍江、吉林、寧夏裝機(jī)容量占比接近20%。預(yù)計(jì)“十二五”末,中國將有10個省級電網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量超過20%,這些風(fēng)電裝機(jī)90%集中在用電量只占全國23%的“三北”地區(qū),且這些地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)都是煤電為主,兼有一部分水電。
“要解決風(fēng)電并網(wǎng)問題,首先要保證風(fēng)電場穩(wěn)定運(yùn)行。要通過風(fēng)電并網(wǎng)仿真、功率預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度等保證風(fēng)電有效消納!蓖鮽僬f,“在風(fēng)電試驗(yàn)檢測方面,要研究風(fēng)機(jī)功率特性、電能質(zhì)量和功率控制、噪聲、載荷、低電壓穿越以及電網(wǎng)適應(yīng)性檢測技術(shù)方面。”
據(jù)統(tǒng)計(jì),2011年全球發(fā)生一次性脫網(wǎng)五百臺風(fēng)機(jī)的事件12起,2012年降降至3起,2013年未再發(fā)生,并從2015年開始對風(fēng)機(jī)進(jìn)行低電壓穿越驗(yàn)證。
王偉勝介紹,截至今年3月,我國共完成178個機(jī)型低電壓穿越現(xiàn)場測試,218個機(jī)型低電壓穿越能力一致性評估,73個機(jī)型的電能質(zhì)量測試。
風(fēng)電納入經(jīng)濟(jì)調(diào)度
王偉勝介紹,“三北”地區(qū)新能源調(diào)度問題集中在風(fēng)火矛盾上,要根據(jù)預(yù)測和機(jī)組最小出率進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化。
“未來火電機(jī)組仍是主要調(diào)峰電源,電網(wǎng)調(diào)度多實(shí)行電量平均分配,但新能源的間歇性、不可控性、不可預(yù)測性使火電機(jī)組利用小時數(shù)受到影響;痣姍C(jī)組參加調(diào)峰越多,利用小時數(shù)和發(fā)電效率降低越多,并增加了設(shè)備磨損,發(fā)電廠回避調(diào)峰在所難免。北方地區(qū)尤為典型,占比極高的熱電機(jī)組實(shí)際供熱能力遠(yuǎn)超供熱需求!彪娏σ(guī)劃設(shè)計(jì)總院副總工程師黃曉莉在會上表示。
據(jù)統(tǒng)計(jì),熱電機(jī)組平均年利用小時比常規(guī)機(jī)組平均高一千小時,大量熱電機(jī)組提高占比給電廠帶來利潤的同時,也嚴(yán)重影響系統(tǒng)調(diào)峰靈活性。
“應(yīng)建立調(diào)峰補(bǔ)償機(jī)制,加強(qiáng)對調(diào)峰能力的實(shí)時監(jiān)測和監(jiān)管,推動火電機(jī)組深度調(diào)峰能力,鼓勵熱電、核電、自備電廠參與調(diào)峰!秉S曉莉進(jìn)一步說,“拿抽水蓄能電站來說,目前沒有電價機(jī)制,因此直接占了電網(wǎng)一部分利潤,嚴(yán)重影響了電網(wǎng)公司對抽水蓄能電站的建設(shè)和調(diào)用,應(yīng)建立抽水蓄能電站的鼓勵建設(shè)機(jī)制!
黃曉莉指出,我國提出了對可再生能源全額保障性收購,但全額保障性收購不意味著不能棄風(fēng),合理?xiàng)夛L(fēng)可以充分利用電網(wǎng)消納能力,據(jù)測算,如果允許5%的棄風(fēng)時間,風(fēng)電裝機(jī)容量和發(fā)電量均可提高30%。
“此外,落實(shí)全額保障性收購和消納風(fēng)電應(yīng)該落實(shí)于電力生產(chǎn)全過程,要從發(fā)電指標(biāo)分配、運(yùn)行方式安排等環(huán)節(jié)進(jìn)行考核和監(jiān)管,同時加強(qiáng)風(fēng)功率預(yù)測精度!秉S曉莉進(jìn)一步說,“目前補(bǔ)貼總額能夠支持我國目前的規(guī)劃目標(biāo),補(bǔ)償額度可支撐新能源發(fā)電量占比20%到30%。但目前補(bǔ)貼機(jī)制還有待完善,補(bǔ)貼使新能源上網(wǎng)電價與火電機(jī)組持平,但未能體現(xiàn)新能源上網(wǎng)優(yōu)勢,造成調(diào)度新能源只是徒增電網(wǎng)成本。
“綜上,重點(diǎn)應(yīng)從新能源發(fā)電量占比、規(guī)劃協(xié)調(diào)調(diào)度、配額制、熱電能力及補(bǔ)償機(jī)制、優(yōu)先調(diào)度等方面使風(fēng)電經(jīng)濟(jì)調(diào)度!秉S曉莉建議。
改變電網(wǎng)運(yùn)營機(jī)制
據(jù)愛爾蘭都柏林城市學(xué)院大學(xué)教授馬克介紹,風(fēng)電并網(wǎng)比例最高的國家——丹麥將考慮把供熱電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)、燃?xì)怆娋W(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)部分結(jié)合起來,以接入更高比例的風(fēng)電。對此,國網(wǎng)能源研究院副院長蔣麗萍也認(rèn)為,在我國實(shí)現(xiàn)高比例風(fēng)電需要將供熱、燃?xì)、交通等與電網(wǎng)結(jié)合,建立綜合能源系統(tǒng)。
黃曉莉認(rèn)為,分布式電源發(fā)展會減少供電量需求,與企業(yè)利益背道而馳。如果能夠?qū)嵤┹斉浜褪垭姺珠_,建立售電市場,成立綜合能源公司,使電網(wǎng)成為真正的輸配電服務(wù)平臺,按照成本加利潤的合理利潤方式進(jìn)行運(yùn)營,有利于促進(jìn)電網(wǎng)公司投入更多的精力,也可為新能源的接網(wǎng)、調(diào)峰、備用及電網(wǎng)安全運(yùn)行提供更好的保障。
“綜合能源公司可以進(jìn)行分布式電源和微電網(wǎng)運(yùn)營,為用戶提供冷熱電聯(lián)供的綜合能源服務(wù),可以打破壟斷,引入競爭,提供個性化服務(wù),建立競爭性零售市場,從而有利于提高能源綜合利用效率。”黃曉莉進(jìn)一步說,“能源總量利用效率越高,利潤總額越高,這種模式能促進(jìn)新能源長遠(yuǎn)發(fā)展,是值得推進(jìn)的能源零售市場的運(yùn)營模式。