2015年，丹麥風(fēng)電全年平均覆蓋負(fù)荷的比例達(dá)到42%，繼2014年覆蓋比例39%以來(lái)又一次成為世界上風(fēng)電使用比率最高的國(guó)家。其中，順時(shí)風(fēng)電覆蓋負(fù)荷比例達(dá)到139%，較2014年最高值132%再度提高。自2006年以來(lái)，世界各國(guó)開(kāi)始大力發(fā)展可再生能源。丹麥作為世界上風(fēng)電使用率最大的國(guó)家，其成功的決策規(guī)劃、技術(shù)方案和發(fā)展過(guò)程一直受到各界關(guān)注。10年后，在經(jīng)歷了世界經(jīng)濟(jì)劇烈波動(dòng)，可再生能源產(chǎn)業(yè)逐漸成熟的今天，人們開(kāi)始更加關(guān)注可再生能源在電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中的安全性和穩(wěn)定性。如何積極有效的消納可再生能源，克服其本身的間歇性和不穩(wěn)定性成為了新的焦點(diǎn)。
　　能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)廣域消納
　　丹麥有7000公里的海岸線(xiàn)和豐富的風(fēng)力資源，是連接北歐和歐洲大陸兩大電力系統(tǒng)的樞紐。相較于其它可再生能源豐富的國(guó)家和地區(qū)，丹麥還擁有強(qiáng)壯的電網(wǎng)系統(tǒng)。這也為丹麥通過(guò)電網(wǎng)消納可再生能源提供優(yōu)勢(shì)。發(fā)展風(fēng)電需要強(qiáng)大的儲(chǔ)能措施，和風(fēng)電形成互補(bǔ)，比如北邊挪威的水電可以通過(guò)蓄水放水實(shí)現(xiàn)對(duì)丹麥風(fēng)電的補(bǔ)充。近年來(lái)，丹麥還在積極推進(jìn)與鄰國(guó)間國(guó)際包絡(luò)線(xiàn)的建設(shè)項(xiàng)目，為能夠更加靈活的消納更多的可再生能源提供基礎(chǔ)。為了達(dá)到靈活的控制目的，這些包絡(luò)線(xiàn)大量采用直流傳輸設(shè)備，比如丹麥西部與挪威相連的四條海上直流傳輸線(xiàn)以及連接瑞典的兩條直流傳輸線(xiàn);丹麥東部與德國(guó)的直流傳輸線(xiàn)以及東西兩網(wǎng)之間的直流傳輸。這樣通過(guò)對(duì)直流傳輸線(xiàn)路的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)靈活有效的調(diào)度。
　　此外，隨著海上風(fēng)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目的推進(jìn)，丹麥還將在未來(lái)5年內(nèi)建設(shè)新的直流傳輸包絡(luò)線(xiàn)并通過(guò)該風(fēng)場(chǎng)與德國(guó)擴(kuò)大聯(lián)接;在北海與英國(guó)和荷蘭各建設(shè)一條海上高壓直流傳輸包絡(luò)線(xiàn)。隨著風(fēng)電覆蓋率的不斷提高，國(guó)際傳輸線(xiàn)的容量在不斷提高，利用廣域網(wǎng)的資源實(shí)現(xiàn)本國(guó)可再生能源發(fā)電的目標(biāo)。而這一切都需要各國(guó)在同一個(gè)游戲規(guī)則下才能順利實(shí)現(xiàn)，即電力市場(chǎng)。
　　目前我國(guó)可再生能源豐富的地區(qū)，一般是單一方向長(zhǎng)距離的電能輸出。這種單一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸線(xiàn)利用率較低，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性也提出了很大挑戰(zhàn)。相比之下，丹麥作為一個(gè)均耗電只有5千兆瓦時(shí)級(jí)別的小國(guó)，擁有如此多的國(guó)際包絡(luò)線(xiàn)，為電網(wǎng)穩(wěn)定性和消納風(fēng)電方面提供了基礎(chǔ)。四通八達(dá)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)幫助丹麥不僅成為一個(gè)風(fēng)電豐富的出口國(guó)，而且在各鄰國(guó)電力交易中成為一個(gè)靈活的交易者。在歐洲，電網(wǎng)建設(shè)需要考慮傳輸安全和社會(huì)效益。一個(gè)投資巨大的電網(wǎng)系統(tǒng)，只有結(jié)合本地和周邊各類(lèi)資源組成，才能實(shí)現(xiàn)利用率和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。同時(shí)，安全傳輸才能得到有效保障。
　　在丹麥，由于陸地資源的限制，百兆瓦級(jí)別以上的大型風(fēng)場(chǎng)均在海上建設(shè)。海上大型風(fēng)場(chǎng)選址，不僅要考慮風(fēng)能資源的優(yōu)劣，也要考慮電網(wǎng)建設(shè)的情況。現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)中和規(guī)劃中的大型海上風(fēng)場(chǎng)由于風(fēng)能資源的分布，一般與大城市負(fù)荷中心相隔較遠(yuǎn)，但與主干電網(wǎng)的接入點(diǎn)一般會(huì)選在與國(guó)際包絡(luò)線(xiàn)相近的電網(wǎng)較強(qiáng)壯的位置，以便在出口時(shí)減少線(xiàn)路損耗。
　　能源補(bǔ)貼逼退化石能源
　　相較傳統(tǒng)能源，太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)電的建設(shè)成本仍舊偏高。每個(gè)國(guó)家對(duì)可再生能源的補(bǔ)貼政策都不盡相同。自2008年以來(lái)，丹麥可再生能源法明確了一系列對(duì)于風(fēng)能的補(bǔ)貼方案，從而降低其市場(chǎng)價(jià)格，使其被市場(chǎng)優(yōu)先接納。隨著風(fēng)電覆蓋率的逐年提高，傳統(tǒng)化石能源大型電機(jī)相繼下線(xiàn)。一些傳統(tǒng)電廠(chǎng)常年處于待機(jī)狀態(tài)，僅為電網(wǎng)穩(wěn)定提供必要的系統(tǒng)輔助服務(wù)。在多年風(fēng)能補(bǔ)貼政策的推進(jìn)和微調(diào)中，丹麥電網(wǎng)中的傳統(tǒng)火電正在退出歷史舞臺(tái)。2015年9月2日，丹麥電網(wǎng)首次嘗試在一個(gè)整運(yùn)營(yíng)日中，在不開(kāi)啟任何一個(gè)大型傳統(tǒng)電機(jī)的情況下供給全國(guó)用電。此時(shí)全國(guó)用電主要來(lái)源于風(fēng)電、太陽(yáng)能、分布式熱電聯(lián)產(chǎn)和鄰國(guó)傳輸。
　　在這一電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型中，傳統(tǒng)電力公司早在能源補(bǔ)貼政策的初期就開(kāi)始布局可再生能源發(fā)電的投資建設(shè)。這些電力公司也演變成現(xiàn)有的大型海上風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)場(chǎng)主。由于積攢了早期海上風(fēng)場(chǎng)的選址、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，比如DONG電力公司近年來(lái)也開(kāi)發(fā)投資了很多英國(guó)和德國(guó)的風(fēng)電項(xiàng)目，在實(shí)現(xiàn)成功轉(zhuǎn)型的同時(shí)也拓展了國(guó)際業(yè)務(wù)。
　　先進(jìn)設(shè)備鑄成消納基礎(chǔ)
　　對(duì)于遠(yuǎn)距離跨國(guó)傳輸，高壓直流技術(shù)在可控性和輔助服務(wù)方面都有很大的優(yōu)勢(shì)。比如基于電壓源換流器的直流傳輸線(xiàn)路可以高效的調(diào)節(jié)無(wú)功以控制電壓。這類(lèi)設(shè)備的利用對(duì)丹麥大型火電的下線(xiàn)提供了一個(gè)必要的補(bǔ)充。
　　另一方面，2009年開(kāi)始，丹麥在百千伏以上的高壓傳輸線(xiàn)的更新中大都采用地下電纜技術(shù)。與高架電纜相比，地下電纜有維護(hù)費(fèi)用低、可靠性高、短時(shí)過(guò)載能力強(qiáng)，不受天氣影響的特點(diǎn)。雖然，地下電纜的建設(shè)成本大概是相同容量高架電纜的4倍，但是考慮到后期的較低的維護(hù)成本，大大減少的傳輸安全隱患和事故率，以及未來(lái)的動(dòng)態(tài)熱定值技術(shù)的利用，都將大大減少系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)為未來(lái)消納更多的風(fēng)電做準(zhǔn)備。
　　浮動(dòng)電價(jià)維護(hù)電力平衡
　　在北歐，一系列電力市場(chǎng)規(guī)則的作用下，電力的生產(chǎn)和消費(fèi)的平衡也體現(xiàn)在電力市場(chǎng)的價(jià)格中。過(guò)多的電量將會(huì)使得電價(jià)下跌，而反之電價(jià)升高。價(jià)格作為信號(hào)，可以用來(lái)調(diào)節(jié)生產(chǎn)和消納，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電力生產(chǎn)和消耗的平衡。
　　自2009年11月歐洲電力交易協(xié)會(huì)(EPEX)出臺(tái)負(fù)電價(jià)，標(biāo)志著可再生能源的補(bǔ)貼政策、可再生能源的裝機(jī)容量和電力市場(chǎng)價(jià)格形成了一個(gè)新的平衡。這也為電網(wǎng)中的儲(chǔ)電單元建設(shè)提供了價(jià)值空間。目前在丹麥電力系統(tǒng)中新建了大約1300兆瓦容量的熱電儲(chǔ)存單元。這些負(fù)荷可以靈活調(diào)節(jié)，比如在低電價(jià)時(shí)段，以電加熱水的方式短期儲(chǔ)存能量。此外，作為發(fā)電方加裝此類(lèi)設(shè)備，可以在電價(jià)高時(shí)降低電轉(zhuǎn)熱的功率而對(duì)電網(wǎng)提供更大的電量。這種儲(chǔ)電單元比蓄電池環(huán)保、造價(jià)低，同時(shí)聯(lián)接了電力系統(tǒng)和區(qū)域供熱系統(tǒng)，在幫助電網(wǎng)通過(guò)電價(jià)調(diào)節(jié)電力平衡的同時(shí)，也為運(yùn)營(yíng)方提供更多的可能性以提高其經(jīng)濟(jì)效益。(作者分別供職于丹麥電網(wǎng)公司、北京艾能萬(wàn)德智能技術(shù)有限公司)