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【视点】柔性电网能否登陆中国(一)
2015-02-10 10:04:15 来源: 作者: 【 】 浏览:690次 评论:0分享到

北极星智能电网在线讯:

德国90%以上的光伏系统是屋顶光伏。图片来源:ep.chinaluxus.com
 

德国在推动能源转型方面一直是标杆式的存在。2011年,德国提出宏伟的能源转型目标——2050年可再生发电占其总发电量的80%。此后,德国进行了多方位改革,不管是法律政策、体制机制、市场运作还是技术创新,都走在了世界前端。对于同样处于能源革命关键期的我国来说,其经验尤其具有借鉴意义。近日,多位德国能源专家齐聚北京畅谈德国能源转型经验。为此,本报特设专栏,从多角度解读德国能源转型对我国的借鉴意义。

最新数据显示,弃风限电仍是我国风电开发的瓶颈。

根据国家能源局统计数据,2014年全国风电并网装机容量9581万千瓦,同比增长25.6%,但并网风电设备平均利用小时数仅为1905,同比减少120小时。自2010年以来,我国弃风限电现象严重,弃风率在10%以上。由于复杂的利益纠葛,这种矛盾被认为难以解决。

但是,可再生能源并网并非无解。

在德国,为了实现2050年可再生能源发电占总发电80%的目标,务实的德国人已经采取多种措施发展柔性电网,接纳日益增多的新能源。据悉,目前德国可再生能源发电量占比已经达到约30%。

在2月5日举行的中德能源转型论坛上,多位德国专家介绍了其发展可再生能源的经验。与会的多位中国专家则认为,德国经验对于破解我国能源革命中的体制障碍有典型的借鉴意义。

中国问题

2014年APCE会议期间,中国承诺争取到2030年温室气体排放达到峰值,非化石能源在能源结构中的占比超过20%。

但根据国家可再生能源中心的数据,2014年风电发电量占全社会用电量比重只有2.78%。

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国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰表示,实现20%的目标需要我们进一步压缩煤炭消费,使可再生能源成为主体能源,这也是中国能源革命的根本。

中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩也认同,同德国“能源转型”相比,我国“能源革命”如果不改变煤炭的主体地位,恐怕连“转型”都谈不上。

但在目前占比仅2.78%时,已经出现了严重的弃风限电现象,一旦可再生能源比重逐步提高,我国将如何应对?

对于外送通道建设不力导致弃风的说法,国家发改委能源研究所可再生能源发展中心主任王仲颖明确表示不认同。“我认为弃风、弃光是体制机制问题,就电网现状而言,远不是通道的问题。”

秦海岩则认为:“发展中遇到的最大问题是可再生能源和传统能源的利益冲突,因为谁发电谁挣钱。”

同全国的高弃风率形成鲜明对比的是,在蒙西电网,风力发电占比15%~20%,甚至出现过风电占当天发电量超过40%的峰值。

对于蒙西电网的经验,内蒙古电力公司电力调度主任侯佑华表示,可再生能源并网所面临的问题并没有超越电力系统本身的知识,无非是电源调节和负荷调节,只要根据其特性合理安排运行就可解决。在他看来,明确目标和统一思想更为重要。

德国途径

2011年日本福岛核电站事故之后,德国作出了弃核决定,并提出了宏伟的能源转型目标——到2050年基本摆脱化石能源,从主要利用煤炭和核能转向高比例的可再生能源,二氧化碳减排高达1990年的95%。

随着可再生能源比重的增长,德国是如何解决并网矛盾的?

德国应用生态研究所气候与能源政策专家Felix Christian Matthes表示,可再生能源并网有两个纬度的挑战:一是技术,二是市场。

具体而言,电网首先要够强劲。目前,德国国内实现了电网连接,全欧洲也基本如此。其次,需要更智能的网络允许电流的双向转移。

据悉,德国的可再生能源电站以分布式为主。例如,90%以上的光伏系统是屋顶光伏,用户达到100多万,并且全部并网,足见其电网良好的智能性和柔性。

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石定寰指出,分布式能源系统也是我国未来的发展方向。虽然国家已经明确提出了加快分布式建设的政策方向,但目前仍以集中式的大规模建设为主,且“前进的步伐比较艰难”。

Matthes明确表示,导致弃风限电的根源并非技术,“技术是个挑战,但不是最大的障碍”。他提出,考虑到电网的自然垄断性,发展可再生能源并网需要加强监管和市场化改革。

据悉,在本世纪初,德国的电网运营商也曾反对发展风能、太阳能。究其原因,Matthes认为:“不是他们处理不了,而是事关公司利益,由于可再生能源接入后要减少运行小时数,所以他们利用电网的垄断权要求弃风。”

后来,德国加强了监管,调整了电网运营系统,进行电网的改造升级,使电网接入可再生能源也能获利。“现在他们反而更加支持可再生能源了。” Matthes说。

同时,德国建立了更加开放、自由的电力市场,太阳能、风能等可以通过竞价进入市场,由于其远期边际成本是零,可以以较低价格进入市场。

此外,德国进行了复杂的电网规划,输电网运营商和输配电企业都要针对可再生能源低比例、中比例和高比例接入三种情景进行模型模拟,提出今后20年相应的升级规划,结果由监管机构公示。据悉,在2014年的公示中,监管方获得了几万名科学家的反馈意见。随后,这些规划将通过立法的形式确定下来。

可以说,虽然德国的电力系统基于市场机制,但立法和规划需要大量协调工作。“德国人做这件事也花了很大力气。”Matthes说。

中国未来

有人认为,德国国土面积较小,同中国没有可比性。

对此王仲颖表示,德国电网跟欧洲其他国家互通,相当于中国34个省市自治区相互连通,其经验完全可以借鉴。但是,欧洲建立了完全竞争的电力市场,而中国没有。

他同时指出,所谓柔性能源互联网,完全可以包容风电、太阳能的波动性。

侯佑华亦表示,无论电网发展到什么程度,可再生能源的波动性是客观存在的,不会因为有了智能电网就不波动,应建立更柔性的电网来适应可再生能源的发展。而对于电网的合理规划,首先必须明确各种能源在电网中的比例。

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“我们要真正实现大规模减排,必须有一个明确的约束。《可再生能源法》对各责任主体都明确了利益,但却没有明确责任,例如现在普遍存在弃风、弃光,谁该承担责任呢?正是因为这种责权不对位的关系,才在能源管理上暴露出很多问题。”侯佑华说。

实际上,正是由于《可再生能源法》缺乏强制性目标要求,导致各项配套政策难以落实,才引发目前的上网难题。

石定寰也指出,各种利益冲突和补偿需要从政策上考虑利益平衡,如何在《可再生能源法》的落实上

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