相比之下，風(fēng)能則不會(huì)突然脫離系統(tǒng)。風(fēng)能的變化比較平穩(wěn)，這是因?yàn)橛谐砂偕锨У娘L(fēng)電機(jī)組而非少數(shù)的幾個(gè)大型發(fā)電廠，使得后者電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商更容易預(yù)測(cè)和管理整個(gè)系統(tǒng)中的供電變化。系統(tǒng)不會(huì)注意到一臺(tái)2 MW的風(fēng)電機(jī)組停機(jī)了。但系統(tǒng)不得不立即對(duì)一座500 MW燃煤電廠或1,000 MW核電站的停運(yùn)做出響應(yīng)。
由此可以得出的主要結(jié)論是，要消納大量風(fēng)電的歐洲電力系統(tǒng)的容量是由經(jīng)濟(jì)和監(jiān)管條例決定的，而非技術(shù)的或?qū)嶋H的限制條件。
這樣說(shuō)會(huì)更為準(zhǔn)確：提高風(fēng)電的比例面臨著障礙；這不是因?yàn)轱L(fēng)電的不穩(wěn)定性，而是因?yàn)榧炔蛔杂梢膊还降碾娏κ袌?chǎng)存在的一系列障礙，再加上新技術(shù)威脅舊的思考和行為模式。
到目前為止，公認(rèn)的看法是風(fēng)能可以滿足大型電網(wǎng)電力需求的20%，而不會(huì)造成任何嚴(yán)重的技術(shù)或?qū)嶋H問(wèn)題。
風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)
風(fēng)電在電力系統(tǒng)中所占的比例較低時(shí)，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行造成重大影響。風(fēng)電供應(yīng)的電力不到整個(gè)歐盟電力需求的3%，但存在較大的區(qū)域和國(guó)家差異。
根據(jù)具體系統(tǒng)的性質(zhì)，已制定適用于處理供需變動(dòng)的控制方法和備用方案，完全足以處理其他變動(dòng)供電，例如占總需求高達(dá)20%的風(fēng)電完全可以采用的應(yīng)對(duì)用電和供電變化的控制方法和備用方案來(lái)消納，這要看具體系統(tǒng)的特點(diǎn)而定。如果風(fēng)電要達(dá)到更高的比例，可能需要對(duì)電力系統(tǒng)及其運(yùn)行方法做出改變，以消納更多的并網(wǎng)風(fēng)電。
丹麥?zhǔn)鞘澜缟巷L(fēng)電比例最高的國(guó)家，2004年的風(fēng)電供電量占總耗電量的21%。在未與東部電力系統(tǒng)互聯(lián)的丹麥西部輸電系統(tǒng)中，一個(gè)正常風(fēng)年內(nèi)風(fēng)電可以滿足電力需求的25%，某些時(shí)候風(fēng)電甚至能夠滿足100%的瞬時(shí)需求。
大量風(fēng)電并網(wǎng)經(jīng)常被斥為不可能完成的任務(wù)，許多電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也不愿意改變長(zhǎng)期以來(lái)制定的風(fēng)電接納程序。在丹麥，最開(kāi)始的時(shí)候電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)能消納多少風(fēng)電持懷疑態(tài)度。下面引述丹麥西部輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）Eltra年度報(bào)告中的內(nèi)容能夠很好地說(shuō)明許多電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)風(fēng)電的態(tài)度。
“從1999年底開(kāi)始的僅僅三年內(nèi)，日德蘭半島菲英島電力系統(tǒng)的風(fēng)電容量已從1,110 MW增加到 2,400 MW。就裝機(jī)容量而言，這是奧爾胡斯市附近的Skydstrup電站容量的兩倍。七八年前，我們認(rèn)為如果風(fēng)電增加到500 MW以上，電力系統(tǒng)將無(wú)法運(yùn)行。但現(xiàn)在的風(fēng)電容量幾乎是500 MW的五倍。我想告訴政府和議會(huì)的是，我們做好了使用更多風(fēng)電的準(zhǔn)備，但這需要允許我們使用正確的工具來(lái)管理電力系統(tǒng)。”
在西部Energinet（前Eltra）供電區(qū)，正常風(fēng)年內(nèi)風(fēng)電可以滿足25%的電力需求，而且要使用更多的風(fēng)電面臨的并非技術(shù)問(wèn)題，而是監(jiān)管問(wèn)題。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出管理電力系統(tǒng)中更多風(fēng)電的工具，應(yīng)該允許電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商使用這些工具。
最后，電力系統(tǒng)中擁有大量風(fēng)電的西班牙、丹麥和德國(guó)等國(guó)家的風(fēng)電經(jīng)驗(yàn)表明，在現(xiàn)有電網(wǎng)中可再生能源發(fā)電比例是否存在上限的問(wèn)題是一個(gè)經(jīng)濟(jì)和監(jiān)管問(wèn)題，而不是技術(shù)問(wèn)題。
風(fēng)電發(fā)展剛起步的歐洲地區(qū)可以從丹麥、德國(guó)和西班牙等國(guó)汲取很多經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。但最重要的是，這些新興市場(chǎng)中的利益相關(guān)者、政策制定者和監(jiān)管者要能夠意識(shí)到這三個(gè)國(guó)家的輸電運(yùn)營(yíng)商所面臨的問(wèn)題在有更多風(fēng)電并入國(guó)家電網(wǎng)之前并不是問(wèn)題。
公眾對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)的爭(zhēng)議中存在的最大錯(cuò)誤之一就是隔離開(kāi)來(lái)看待風(fēng)電。與其他任何電源一樣，風(fēng)電有其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)。核電和某些燃?xì)馊济弘姀S能夠保持恒定的發(fā)電水平，但靈活性很差。如果單獨(dú)來(lái)看，這是一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)殡娏π枨笳於加忻黠@而持續(xù)的變化。其他一些燃煤燃?xì)怆姀S和水電站則比較靈活，可以迅速地改變出力。并網(wǎng)的風(fēng)電有其他顯著特點(diǎn)。重點(diǎn)是，各種技術(shù)，無(wú)論是帶基本負(fù)荷的核電站還是出力變化的風(fēng)電，都不應(yīng)單獨(dú)的看待。各種技術(shù)和電力需求模式的綜合效應(yīng)才對(duì)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商有意義。
歐洲范圍
當(dāng)前有一系列問(wèn)題亟待解決：效率低下、情況扭曲和歷史造成的體制問(wèn)題，以及與大歐洲區(qū)電力市場(chǎng)和電力基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的整體結(jié)構(gòu)、職能和發(fā)展相關(guān)的法律問(wèn)題。
歐洲電力系統(tǒng)的重新定位考慮到了大規(guī)模風(fēng)電的特點(diǎn)，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上是可行的，且符合歐洲地區(qū)的總體目標(biāo)。
風(fēng)電并網(wǎng)主要存在以下問(wèn)題：需要改變電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)方式、滿足保障供電的穩(wěn)定性與可靠性對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)的要求、輸電基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)建和改造。興建更多的跨境線路（互聯(lián)線路）可以將風(fēng)能從資源豐富的陸上和海上地區(qū)收集起來(lái)，實(shí)現(xiàn)更廣大地區(qū)內(nèi)積累風(fēng)能的最優(yōu)化利用，并排除提高風(fēng)電比例所面臨的制度和法律障礙。下文所述為這些問(wèn)題的結(jié)論。
在20世紀(jì)80年代之前，擁有專營(yíng)權(quán)的垂直一體化國(guó)家壟斷企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)電、配電、調(diào)度、電網(wǎng)擴(kuò)建及售電業(yè)務(wù)。這是歐洲電力行業(yè)的一種傳統(tǒng)，其仍影響著新技術(shù)的開(kāi)發(fā)及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。在20世紀(jì)90年代，歐盟委員會(huì)對(duì)這種壟斷企業(yè)的存在提出了質(zhì)疑，認(rèn)為其與《歐盟憲法條約》中有關(guān)商品自由流通方面的規(guī)定相悖。這最終導(dǎo)致歐盟分別于1996年和1998年通過(guò)了第一條電力指令和第一條天然氣指令。
在于1997年簽訂《阿姆斯特丹條約》之后，歐盟制定了能源政策的三條基本原則，即：
·環(huán)境保護(hù)：能源生產(chǎn)及使用過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)，保持大自然的生態(tài)及地球物理平衡；
·能源供應(yīng)的安全性：旨在盡可能地降低可能的能源供應(yīng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)和影響；
·存在競(jìng)爭(zhēng)的能源系統(tǒng)：確保為能源生產(chǎn)商及用戶提供低價(jià)能源。
此外，歐洲的能源供應(yīng)對(duì)進(jìn)口不斷增長(zhǎng)的依賴性以及相關(guān)的經(jīng)濟(jì)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)引起了越來(lái)越廣泛的關(guān)注，亟須采取措施降低這種依賴性并提高本土能源的產(chǎn)量。
自2001年以來(lái)，歐盟委員會(huì)通過(guò)《內(nèi)部電力和天然氣市場(chǎng)基準(zhǔn)報(bào)告》來(lái)監(jiān)督市場(chǎng)開(kāi)放程度的發(fā)展情況。歐盟委員會(huì)在其于2005年1月發(fā)布的第四份基準(zhǔn)報(bào)告中警告各國(guó)政府，必須加大力度開(kāi)放電力和天然氣市場(chǎng)。
歐盟委員會(huì)指出了無(wú)法建立競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)的四個(gè)主要原因：
·缺少跨境輸電線路；
·存在壟斷地位的一體化電力公司；
·電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商帶有偏見(jiàn)；
·電力躉售市場(chǎng)的流動(dòng)性低。
歐盟委員會(huì)認(rèn)為，在歐洲電力市場(chǎng)中開(kāi)展有效競(jìng)爭(zhēng)所面臨的主要障礙是電網(wǎng)及電力行業(yè)的結(jié)構(gòu)。歐盟委員會(huì)將市場(chǎng)集中度和壟斷地位的一體化電力企業(yè)視為“建立激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)的最主要障礙”。
此外，歐盟委員會(huì)還指出，“內(nèi)部能源市場(chǎng)的發(fā)展必須與歐盟的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)保持一致。換言之，要對(duì)提高可再生能源的比例、降低排放量及加強(qiáng)需求側(cè)管理等保持必要的激勵(lì)措施。”
選自：歐洲大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)研究
編寫：歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)（EWEA）
翻譯：中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)（CWEA）
全球風(fēng)能理事會(huì)（GWEA）
