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大規模風電并網具有顯著成本效益

2014-02-28 來源:電氣自動化技術網 瀏覽數:501

  風電之所以能夠成為目前最具競爭力、商業化程度最高的可再生能源發電技術,完全得益于風電大規模開發利用所展現出的規模效益,從而推動技術進步、成本降低、管理完善和產業快速走向成熟。這也為風電的其他利用形式打下了基礎。
  關于風電的成本之爭,主要集中在兩個方面,一是風電增加電力系統基礎設施及運行管理成本,二是風電是否享受了過多的補貼。任何發電形式,其實都需要電網進行調峰,這是一個系統問題。當風電成為電源之一時,風電并網成本是除風電以外的電力系統設計和運行的額外成本。美國國家可再生能源實驗室的研究結論指出,風電占比達到 20% 時,因風電所增加的平衡成本約為風電整體銷售價的10%或更低。風電的變化并不與負荷的變化完全一致,這意味著現存系統變量能夠攤配一定的風電變量,也意味著電力系統中這種新變量的介入,并不會恰巧導致總變量或極端變量的增大,因為與極端變量重合的幾率微乎其微。風電在較大的消納區域內的并網運行成本要比在較小的區域更低。如果風電遍布整個區域,那么每臺機組的波動降低而整體的預測能力會提高,這樣就降低了并網的成本。可能需要更多的運行備用容量,但不一定非要增加新的發電廠。按照風電占比較高的國家和地區的經驗,風電場建成后已有備用容量得到了更多的利用,而不需要新增備用電源。就輸電成本而言,并不需要新建單獨輸送風電的通道,但是一些研究發現,盡管風電輸送通道造價高昂,消費者仍然受益,原因在于風電取代其他發電方式能夠降低發電成本。此外,與電力生產成本(如燃料、運行和維護等)及開發電力所需的資本金相比,電力輸送支出在消費者所有電力支出中的比重,已經微不足道。美國電網協調系統規劃 (JCSP)研究表明,增加的傳輸成本預計將占 2024 年全部能源銷售額的 2%。
  再來看看補貼成本的問題。有專家提到風電成本高,這主要體現在風電銷售價格中的補貼部分。對可再生能源電力進行適當補貼,培育其市場生存能力,從而助力能源結構調整并打造新的經濟增長極,這是世界各國為占領未來技術制高點所采取的通行做法。隨著學習曲線的下降,補貼水平將逐漸降低直至取消。風電享受補貼后的電價,即全國不同區域的風電上網電價,與火電電價相比,依然具有明顯的成本效益優勢。這是因為我國的銷售電價并未反映出各種電源的全部真實成本。以火電為例,其所享受的隱形補貼是驚人的。煤炭在開采、運輸、燃燒以及污染治理上,每年都在耗費著以萬億來計算的社會成本,而且未來這個成本還會更高。就目前情況看來,霧霾的嚴重程度充分表明,這些成本也遠未計算在內,民眾因為呼吸道疾病所付出的醫療成本,以及相關城市因環境惡劣所丟掉的投資,均應算在其中。而開采煤礦所產生的土地環境破壞、耕地減少、人員傷亡也遠遠未算到煤電成本之中。據美國落基山研究所以及歐洲相關機構研究表明,僅就經濟成本而言,火電成本就是其電價水平的 3倍以上,而在綜合各類環境因素和社會成本的情況下,火電成本會高出目前的數十倍。

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閱讀上文 >> 風電匯集系統無功電壓控制技術獲突破
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