丹麥風能消納得益于歐洲大電網

2015年，丹麥風(feng)(feng)電全年平均覆蓋負(fu)荷的(de)比(bi)例(li)達到42%，繼2014年覆蓋比(bi)例(li)39%以來又一次成為世界上風(feng)(feng)電使用比(bi)率最高(gao)的(de)國(guo)家。

其中，順時風電(dian)(dian)覆蓋負荷比例達(da)到(dao)139%，較2014年最(zui)高(gao)值132%再度(du)提高(gao)。自2006年以來，世(shi)界(jie)各國開(kai)始大力(li)發展可(ke)再生能源(yuan)。丹(dan)麥作為世(shi)界(jie)上風電(dian)(dian)使用率最(zui)大的國家，其成功(gong)的決策規劃、技術方案和(he)發展過程一直受到(dao)各界(jie)關注。

10年后，在經歷了世界經濟劇烈波動，可再生能源產業逐漸成熟的今天，人們開始更加關注可再生能源在電力系統運營中的安全性和穩定性。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定性成為了新的焦點。

能源互聯網實現廣域消納

丹麥有7000公里的海岸線和豐富的風力資源，是連接北歐和歐洲大陸兩大電力系統的樞紐。相較于其它可再生能源豐富的國家和地區，丹麥還擁有強壯的電網系統。這也為丹麥通過電網消納可再生能源提供優勢。

發展風電需要強大的儲能措施，和風電形成互補，比如北邊挪威的水電可以通過蓄水放水實現對丹麥風電的補充。近年來，丹麥還在積極推進與鄰國間國際包絡線的建設項目，為能夠更加靈活的消納更多的可再生能源提供基礎。

為了達到靈活的控制目的，這些包絡線大量采用直流傳輸設備，比如丹麥西部與挪威相連的四條海上直流傳輸線以及連接瑞典的兩條直流傳輸線;丹麥東部與德國的直流傳輸線以及東西兩網之間的直流傳輸。這樣通過對直流傳輸線路的調節，實現靈活有效的調度。

此外，隨著海上風場建設項目的推進，丹麥還將在未來5年內建設新的直流傳輸包絡線并通過該風場與德國擴大聯接;在北海與英國和荷蘭各建設一條海上高壓直流傳輸包絡線。

隨著風電覆蓋率的不斷提高，國際傳輸線的容量在不斷提高，利用廣域網的資源實現本國可再生能源發電的目標。而這一切都需要各國在同一個游戲規則下才能順利實現，即電力市場。

目前我國可再生能源豐富的地區，一般是單一方向長距離的電能輸出。這種單一的點對點傳輸線利用率較低，對電網穩定性也提出了很大挑戰。相比之下，丹麥作為一個均耗電只有5千兆瓦時級別的小國，擁有如此多的國際包絡線，為電網穩定性和消納風電方面提供了基礎。四通八達的電網結構幫助丹麥不僅成為一個風電豐富的出口國，而且在各鄰國電力交易中成為一個靈活的交易者。

在歐洲，電網建設需要考慮傳輸安全和社會效益。一個投資巨大的電網系統，只有結合本地和周邊各類資源組成，才能實現利用率和經濟效益的最大化。同時，安全傳輸才能得到有效保障。

在丹麥，由于陸地資源的限制，百兆瓦級別以上的大型風場均在海上建設。海上大型風場選址，不僅要考慮風能資源的優劣，也要考慮電網建設的情況。

現在運營中和規劃中的大型海上風場由于風能資源的分布，一般與大城市負荷中心相隔較遠，但與主干電網的接入點一般會選在與國際包絡線相近的電網較強壯的位置，以便在出口時減少線路損耗。

能源補貼逼退化石能源

相較傳統能源，太陽能發電和風電的建設成本仍舊偏高。每個國家對可再生能源的補貼政策都不盡相同。

自2008年以來，丹麥可再生能源法明確了一系列對于風能的補貼方案，從而降低其市場價格，使其被市場優先接納。隨著風電覆蓋率的逐年提高，傳統化石能源大型電機相繼下線。

一些傳統電廠常年處于待機狀態，僅為電網穩定提供必要的系統輔助服務。在多年風能補貼政策的推進和微調中，丹麥電網中的傳統火電正在退出歷史舞臺。

2015年9月2日，丹麥電網首次嘗試在一個整運營日中，在不開啟任何一個大型傳統電機的情況下供給全國用電。此時全國用電主要來源于風電、太陽能、分布式熱電聯產和鄰國傳輸。

在這一電網能源結構的轉型中，傳統電力公司早在能源補貼政策的初期就開始布局可再生能源發電的投資建設。

這些電力公司也演變成現有的大型海上風場的風場主。由于積攢了早期海上風場的選址、建設和運營經驗，比如DONG電力公司近年來也開發投資了很多英國和德國的風電項目，在實現成功轉型的同時也拓展了國際業務。

先進設備鑄成消納基礎

對于遠距離跨國傳輸，高壓直流技術在可控性和輔助服務方面都有很大的優勢。比如基于電壓源換流器的直流傳輸線路可以高效的調節無功以控制電壓。這類設備的利用對丹麥大型火電的下線提供了一個必要的補充。

另一方面，2009年開始，丹麥在百千伏以上的高壓傳輸線的更新中大都采用地下電纜技術。與高架電纜相比，地下電纜有維護費用低、可靠性高、短時過載能力強，不受天氣影響的特點。雖然，地下電纜的建設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成本，大大減少的傳輸安全隱患和事故率，以及未來的動態熱定值技術的利用，都將大大減少系統運營成本，同時為未來消納更多的風電做準備。

浮動電價維護電力平衡

在北歐，一系列電力市場規則的作用下，電力的生產和消費的平衡也體現在電力市場的價格中。過多的電量將會使得電價下跌，而反之電價升高。價格作為信號，可以用來調節生產和消納，實現對電網電力生產和消耗的平衡。

自2009年11月歐洲電力交易協會(EPEX)出臺負電價，標志著可再生能源的補貼政策、可再生能源的裝機容量和電力市場價格形成了一個新的平衡。這也為電網中的儲電單元建設提供了價值空間。

目前在丹麥電力系統中新建了大約1300兆瓦容量的熱電儲存單元。這些負荷可以靈活調節，比如在低電價時段，以電加熱水的方式短期儲存能量。此外，作為發電方加裝此類設備，可以在電價高時降低電轉熱的功率而對電網提供更大的電量。

這種儲電單元比蓄電池環保、造價低，同時聯接了電力系統(tong)和區域供(gong)熱系統(tong)，在幫助電網通過電價調節電力平衡的同時，也(ye)為運(yun)營方提供(gong)更多的可能性以提高其經濟(ji)效益。