雖然丹麥電網送受電量較大,但是凈送受電量較小。以2012年為例,丹麥受入電量128.66億千瓦時,送出電量114.13億千瓦時,交換電量達到242.79億千瓦時,但凈進口電量僅為14.53億千瓦時。
(3)負荷特性
2013年丹麥用電最大負荷達到614萬kW,出現在1月份,全年負荷呈現冬季大、夏季小的特點。從典型日負荷特性看,全天呈現明顯的早、晚兩個高峰時段,日峰谷差率達到40%左右。
(4)風電發展與運行情況
2005-2013年丹麥風電增長緩慢,2005年丹麥風電裝機容量309萬kW,2013年477萬kW,年均增長僅5.6%。丹麥電網風電整體利用水平較高。2013年風電年發電量111億kWh,占丹麥用電量的比例達到33%,風電瞬時出力占負荷比例的最大值達到高達134%,全年風電發電利用小時數超過2500小時。
二、丹麥風電高比例運行的原因分析
依靠歐洲大電力市場,借助挪威等鄰國水電機組良好的調節性能,是丹麥風電實現高比例消納的重要條件之一。丹麥與挪威、瑞典和德國電網之間的輸電容量達到628萬kW,是2013年全年最大用電負荷的1.02倍,是風電裝機容量的1.32倍,因此,丹麥電網具備消納大規模風電的條件。
從全年運行來看,聯絡線調節對風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力發電出力呈正相關關系。在風電出力多發時段,聯絡線基本上都是送出電力,并且風電出力越大,聯絡線送出電力越多。而在風電出力較小時段,丹麥跨國聯絡線受入電量,滿足本地負荷需求。
從典型日運行來看,在風電大發時段聯絡線大量送出,對風電消納起到重要作用。以2013年12月21日為例,當日凌晨2:40,當負荷處于304萬kW的低谷時段,風電出力達到407萬kW,風電出力占比達到134%。當時風電出力已經超過了本地負荷,跨國聯絡線外送電力254萬kW,占風電出力比例達到62%。從全天運行看,當日系統最大負荷492萬kW,最小負荷300萬kW,峰谷差率39%。風電根據來風情況不受限運行,最大出力431萬kW,最小出力341萬kW;熱電聯產機組和聯絡線配合風電實時調整,熱電聯產機組高峰時段出力252萬kW,低谷時段降至147萬kW;全天聯絡線均送出電力,高峰時段送出電力150萬kW,低谷時段增加至254萬kW,為促進風電消納做出貢獻。
三、對促進我國風電消納的相關啟示
2013年,我國蒙東、蒙西、甘肅、冀北4個地區,風電裝機均超過700萬kW,占當地總裝機比重分別達到30%、24%、20%和32%,與西班牙裝機占比相當。2013年,蒙東、蒙西、甘肅、冀北風電年發電量占用電量比例分別達到37%、12%、11%和9%;風電瞬時出力占負荷比例最大值分別達到111%、36%、39%和20%。這四個地區靈活調節電源比例不足3%,風電運行指標較高的主要原因是依靠大電網調節。
以風電外送電力較高的蒙東為例。蒙東火電裝機1559萬kW,風電713萬kW,通過8回500kV線路和呼遼直流與東北主網連接。2013年4月25日5:40,風電瞬時出力占當地負荷比例達到111%,當時,風電出力293萬kW,電網用電負荷264萬kW,聯絡線外送676萬kW,風電電力基本全部外送。聯絡線外送是蒙東風電消納的主要渠道。
根據對丹麥和我國局部地區風電消納情況的分析結果可知,擴大電網覆蓋范圍,有利于平抑不同地區新能源出力差異,共享更大范圍內的靈活調節電源,有效提高本地新能源開發利用水平。丹麥經驗表明,大電網對于提高局部地區風電開發程度及有效消納的效果十分明顯。目前,我國風電富集地區靈活調節電源比例低,蒙東、甘肅等風電運行指標較高的主要原因是依靠大電網調節,但是目前具備局部電網覆蓋范圍仍然較小,為實現我國風電高效利用,需要加快跨省跨區電網建設,在更大范圍內消納風電。
【本文為國網能源研究院年度報告《中國新能源發展報告2014》中的部分內容。】