丹麦何以实现高比例风电运行【有数有图有真相】

　　虽然丹麦电网送受电量较大，但是净送受电量较小。以2012年为例，丹麦受入电量128.66亿千瓦时，送出电量114.13亿千瓦时，交换电量达到242.79亿千瓦时，但净进口电量仅为14.53亿千瓦时。 　　（3）负荷特性
　　2013年丹麦用电最大负荷达到614万kW，出现在1月份，全年负荷呈现冬季大、夏季小的特点。从典型日负荷特性看，全天呈现明显的早、晚两个高峰时段，日峰谷差率达到40%左右。 　　（4）风电发展与运行情况
　　2005-2013年丹麦风电增长缓慢，2005年丹麦风电装机容量309万kW，2013年477万kW，年均增长仅5.6%。丹麦电网风电整体利用水平较高。2013年风电年发电量111亿kWh，占丹麦用电量的比例达到33%，风电瞬时出力占负荷比例的最大值达到高达134%，全年风电发电利用小时数超过2500小时。 　　二、丹麦风电高比例运行的原因分析
　　依靠欧洲大电力市场，借助挪威等邻国水电机组良好的调节性能，是丹麦风电实现高比例消纳的重要条件之一。丹麦与挪威、瑞典和德国电网之间的输电容量达到628万kW，是2013年全年最大用电负荷的1.02倍，是风电装机容量的1.32倍，因此，丹麦电网具备消纳大规模风电的条件。
　　从全年运行来看，联络线调节对风电消纳起到重要作用。如图6-13所示，丹麦电力净送出电力与风力发电出力呈正相关关系。在风电出力多发时段，联络线基本上都是送出电力，并且风电出力越大，联络线送出电力越多。而在风电出力较小时段，丹麦跨国联络线受入电量，满足本地负荷需求。 　　从典型日运行来看，在风电大发时段联络线大量送出，对风电消纳起到重要作用。以2013年12月21日为例，当日凌晨2:40，当负荷处于304万kW的低谷时段，风电出力达到407万kW，风电出力占比达到134%。当时风电出力已经超过了本地负荷，跨国联络线外送电力254万kW，占风电出力比例达到62%。从全天运行看，当日系统最大负荷492万kW，最小负荷300万kW，峰谷差率39%。风电根据来风情况不受限运行，最大出力431万kW，最小出力341万kW；热电联产机组和联络线配合风电实时调整，热电联产机组高峰时段出力252万kW，低谷时段降至147万kW；全天联络线均送出电力，高峰时段送出电力150万kW，低谷时段增加至254万kW，为促进风电消纳做出贡献。 　　三、对促进我国风电消纳的相关启示
　　2013年，我国蒙东、蒙西、甘肃、冀北4个地区，风电装机均超过700万kW，占当地总装机比重分别达到30%、24%、20%和32%，与西班牙装机占比相当。2013年，蒙东、蒙西、甘肃、冀北风电年发电量占用电量比例分别达到37%、12%、11%和9%；风电瞬时出力占负荷比例最大值分别达到111%、36%、39%和20%。这四个地区灵活调节电源比例不足3%，风电运行指标较高的主要原因是依靠大电网调节。
　　以风电外送电力较高的蒙东为例。蒙东火电装机1559万kW，风电713万kW，通过8回500kV线路和呼辽直流与东北主网连接。2013年4月25日5:40，风电瞬时出力占当地负荷比例达到111%，当时，风电出力293万kW，电网用电负荷264万kW，联络线外送676万kW，风电电力基本全部外送。联络线外送是蒙东风电消纳的主要渠道。
　　根据对丹麦和我国局部地区风电消纳情况的分析结果可知，扩大电网覆盖范围，有利于平抑不同地区新能源出力差异，共享更大范围内的灵活调节电源，有效提高本地新能源开发利用水平。丹麦经验表明，大电网对于提高局部地区风电开发程度及有效消纳的效果十分明显。目前，我国风电富集地区灵活调节电源比例低，蒙东、甘肃等风电运行指标较高的主要原因是依靠大电网调节，但是目前具备局部电网覆盖范围仍然较小，为实现我国风电高效利用，需要加快跨省跨区电网建设，在更大范围内消纳风电。
　　【本文为国网能源研究院年度报告《中国新能源发展报告2014》中的部分内容。】