電力市場下丹麥大規(guī)模風(fēng)電消納經(jīng)驗(yàn)

　　5. 發(fā)展趨勢
　　電力市場規(guī)則需要不斷調(diào)整以應(yīng)對新的變化。比如風(fēng)電的補(bǔ)貼政策將隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中比重的增加和其自身技術(shù)的進(jìn)步逐步進(jìn)行調(diào)整。目前在丹麥，為了接納風(fēng)電，當(dāng)風(fēng)電沒有按照市場協(xié)議電量發(fā)出電力時(shí)，風(fēng)機(jī)不需要繳納違約金。如果由于風(fēng)機(jī)沒有按照協(xié)議電量發(fā)電但又卻恰恰在那時(shí)刻幫助電網(wǎng)達(dá)到平衡，則風(fēng)電會像其它參與平衡服務(wù)的發(fā)電單元一樣得到經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。但是隨著風(fēng)電在電力生產(chǎn)中的比重越來越大，人們更希望風(fēng)電可以像傳統(tǒng)電廠一樣在市場中交易。因此，這一機(jī)制將會被調(diào)整。可見，風(fēng)電預(yù)測的準(zhǔn)確度是風(fēng)電未來能否在未來市場中被有效消納的關(guān)鍵因素之一。此外，市場機(jī)制激勵(lì)了電力系統(tǒng)中各個(gè)參與者來接納風(fēng)能。比如，電網(wǎng)運(yùn)營公司會在電網(wǎng)規(guī)劃中盡量消除電網(wǎng)堵塞、增加與外國的交換容量，通過電力市場機(jī)制為風(fēng)電消納提供更大的國外市場;傳統(tǒng)發(fā)電單元會提高自身的調(diào)節(jié)能力，靈活的參與市場競價(jià)，提高自身競爭力;用戶會根據(jù)市場價(jià)格調(diào)節(jié)電力的使用即而“隨風(fēng)而動”輔助供需平衡，這種“需求響應(yīng)”措施也是丹麥未來智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)之一;風(fēng)電本身也要更多的承擔(dān)維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的義務(wù)，甚至向傳統(tǒng)電廠一樣提供調(diào)頻調(diào)壓的輔助性服務(wù)。目前，各國在風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)則中開始都對電能質(zhì)量，無功調(diào)節(jié)，電壓甚至頻率調(diào)節(jié)等方面對風(fēng)電提出了要求。這些要求，能夠激勵(lì)風(fēng)電項(xiàng)目選擇先進(jìn)的技術(shù)提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性。
　　隨著風(fēng)電的容量逐年加大，漸漸代替了傳統(tǒng)電廠，使得傳統(tǒng)電廠的調(diào)配調(diào)壓輔助服務(wù)職責(zé)在未來需要風(fēng)電場來履行。這些輔助性服務(wù)要求主要體現(xiàn)在并網(wǎng)導(dǎo)則中。目前丹麥的并網(wǎng)導(dǎo)則已經(jīng)對大型風(fēng)電場提出在出力狀態(tài)下幫助提高頻率和低電壓穿越等要求。但是還沒有進(jìn)一步要求風(fēng)場提供諸如快備用等服務(wù)。目前的輔助性服務(wù)還是由傳統(tǒng)電廠提供，由電網(wǎng)公司向傳統(tǒng)電廠購買。風(fēng)機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電廠提供輔助性服務(wù)是未來趨勢。比如英國電網(wǎng)公司要求風(fēng)機(jī)有慣性響應(yīng)控制，類似快速備用服務(wù)。西班牙要求風(fēng)廠參與調(diào)節(jié)電壓等等。其考核也是在并網(wǎng)前通過評估取得證書，運(yùn)行時(shí)受到電網(wǎng)公司的監(jiān)控。
　　丹麥風(fēng)電在電力系統(tǒng)比重不斷加大的同時(shí)，傳統(tǒng)火電將逐漸被取代。2014年，風(fēng)電覆蓋負(fù)載的最大容量為132%，而最小容量是0%，全年出現(xiàn)約 5個(gè)小時(shí)。相較于電力供大于求，未來供不應(yīng)求的情況將嚴(yán)重危害系統(tǒng)的供電安全。這將催生新的變革。2015年夏天，德國將會推出電力市場2.0模型，重點(diǎn)將會討論多個(gè)能源領(lǐng)域的整和。相較于德國版的模型，丹麥更加注重未來系統(tǒng)有充足的容量，在沒有風(fēng)的情況下，仍舊保證電力系統(tǒng)的供需平衡。這有可能在已有的電力市場環(huán)境下催生出一個(gè)新的“容量市場”(capacity market)。其目的是服務(wù)于丹麥的能源政策，將現(xiàn)有的能源系統(tǒng)在2050年前后平穩(wěn)的過渡到一個(gè)完全擺脫化石能源的綠色能源系統(tǒng)。
　　傳統(tǒng)電機(jī)啟動時(shí)間長，電機(jī)的出力完全可控傳。統(tǒng)電力市場主要指日前和盤中市場是基于傳統(tǒng)電機(jī)的特點(diǎn)制定的。由于風(fēng)電預(yù)測誤差，為了更好的接納風(fēng)電，新的電力市場設(shè)計(jì)也應(yīng)該考慮到可再生能源的特性。有些人提出，應(yīng)該讓風(fēng)機(jī)等可再生能源更多參與平衡市場，同時(shí)提高已有的平衡市場交易頻率，比如每5分鐘交易一次;還有人提出改變電力市場的清算方法，用隨機(jī)規(guī)劃算法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線性規(guī)劃算法。這些新的電力市場理念將會幫助風(fēng)電更高效的消納。
　　6. 總結(jié)
　　電力市場提高了整個(gè)電力系統(tǒng)效率，優(yōu)化配置資源。同時(shí)，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)也給現(xiàn)有的電力市場帶來了挑戰(zhàn)。在風(fēng)電發(fā)展的壓力下，北歐電力市場越來越多的尋求國際間市場的合作，最終實(shí)現(xiàn)泛歐水平的大型電力市場。通過國與國或者大區(qū)域之間的電力交易，實(shí)現(xiàn)大區(qū)域間的供需平衡，提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性與安全性。但是這并不代表丹麥將完全依賴于鄰國從而喪失獨(dú)立平衡供需甚至供電的能力。實(shí)際上，丹麥將會更多的整合不同能源領(lǐng)域，比如電能與熱能的整合，電能與燃?xì)獾恼稀Ｊ褂脽幔瑲庾鳛殡娏Υ娴姆绞健４送猓溸€將改進(jìn)現(xiàn)有的電力市場，使得更多的電力生產(chǎn)方和消納方參與其中。
　　丹麥通過電力市場這一平臺發(fā)展和消納風(fēng)能，并通過市場機(jī)制激勵(lì)各方參與者幫助彌補(bǔ)風(fēng)電本身的不足。一方面，在電力市場機(jī)制下，供需平衡最終體現(xiàn)在邊際價(jià)格上。通過征收公共服務(wù)責(zé)任費(fèi)用對風(fēng)電補(bǔ)貼，使得風(fēng)電的市場價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于邊際價(jià)格從而被市場優(yōu)先接納。風(fēng)電的波動性和間歇性可能導(dǎo)致的供需不平衡，通過多個(gè)市場的交易被一級一級的以最有效、最經(jīng)濟(jì)的方式消除。另一方面，在市場機(jī)制下，傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)為了提高自身競爭力也完成了升級改造，更有效的適應(yīng)靈活的電網(wǎng)。國與國之間的電力互聯(lián)也在不斷增強(qiáng)，在大區(qū)域間更加廣泛的接納風(fēng)電。