欧洲风电并网经验谈

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欧洲风电发展的成就世人共睹。根据欧洲风能协会的数据，截至2009年年底，欧盟27国风电累计装机容量达到7476.7万千瓦，约占全球风电装机总量的一半，其中海上风电累计装机容量206.1万千瓦，陆上风电装机容量7270.6万千瓦。风电装机容量约占其全部发电装机容量的9.1%，发电量约占其全部发电量的3.5%。风电已连续两年成为欧盟新增发电装机中比重最大的电源。

　　尽管随着风电规模的扩大，一些欧洲国家纷纷修订了可再生能源法，许多国家已不再实行风电的全额收购制度，但欧洲风电快速发展的势头不减，欧盟提出了宏大的海上风电发展计划，部分国家也提出了更高的风电发展目标。经过多年发展，欧洲风电已从分散开发走向集中开发，风电并网已从配电网向输电网发展。欧洲成功实现大规模风电并网和有效利用，其跨国互联电网、风电并网管理规范、风电并网运行管理及相关政策法规、统一的电力市场及灵活电价机制都发挥了重要的作用。

　　通过跨国电力电量交换，扩大风电消纳范围是实现风电大规模并网和有效利用的重要因素

　　风电出力的波动性以及电力系统要求功率实时平衡的特点，决定了风电难以独立向用户供电，只能依托大电网实现风电最大限度利用。北欧互联电网是目前世界主要跨国互联电网之一，其跨国交换电量占总用电量的比重达到16%左右。丹麦电网分为东部电网和西部电网两部分，西部电网属于北欧互联电网，东部电网通过德国与欧洲大陆电网相连。丹麦是一个电源结构以火电和风电为主的国家，与周边国家的跨国电力电量交换是丹麦风电比例接近20%的重要原因。丹麦与瑞典有7条联络线，丹麦西部与挪威以3回海底直流电缆联网。值得注意的是，从净电量来看，丹麦实际是一个电量输入国，且交换电量很大而净电量很小。2008年，丹麦进口电量128.66亿千瓦时，出口电量114.13亿千瓦时，交换电量为242.79亿千瓦时，净进口电量仅14.53亿千瓦时，通过跨国调剂，置换出风电电量，实现了风电的有效利用。

　　加强对风电场的入网管理，实现风电与电网的协调发展

　　严格的并网技术标准是实现风电大规模入网的基础。德国、西班牙、丹麦等国执行的是具有法律约束力的强制性的并网导则。西班牙要求所有新建风电机组必须具备低电压穿越和有功、无功控制能力，对早期并网不具备低电压穿越和有功、无功控制能力的机组进行技术改造。

　　由于欧洲各国风电发展的情况不同，不同国家制定了不同的风电并网标准。但随着风电的发展，不一致的风电并网标准已给风机制造商和风电开发商带来了很大麻烦。为此，欧洲风机制造商、风电开发商、监管机构等共同组成了欧洲并网导则工作组，正在研究制定统一的欧洲并网标准。

　　提高电网规划和调度运行水平，实现风电与电网的协调发展

　　大规模风电入网不仅需要加强配电网，也必须加强输电网。目前西班牙61%的风电接入输电网，39%的风电接入配电网，大规模风电入网将对电网规划产生重大影响。

　　为了在确保系统安全问题运行的前提下，最大限度提高可再生能源入网规模，西班牙率先在电力调度中心内成立了专门的可再生能源控制中心，其主要职责是实现与电力调度中心、可再生能源电场监控中心实时数据通信，接收可再生能源监控中心实时运行数据并将数据传送至电力调度控制中心；通过可再生能源电场监控中心对所有风电场进行监控；提高系统运行的安全性和效率；通过实时监控系统调整生产计划以提高可再生能源的消纳能力。

　　加强风功率预测及管理

　　现代电力系统是一个自动化水平很高的系统，风电的波动性对于电力系统安全稳定运行并不十分可怕，可怕的是风电的随机性和不可预测性。没有风功率预测，电网无法进行系统的优化调度，无法实现风电的优先调度和最大限度的利用。

　　欧洲各风电大国十分重视风功率预测，风电场和电网调度机构都建立了风功率预测系统，风电场主要负责自身的风功率预测，为其在电力市场获得预期发电计划以及市场竞价服务，以保证自身经济效益。调度机构主要负责预测调度范围内风电的总出力，以合理安排系统运行方式，确保系统有足够的备用容量应对紧急事故，保障电力系统安全稳定运行。二者的工作既互相关联但又有区别，是不可替代的。主要风电大国都采取多种措施提高风功率预测的精度。一是采用多种预测模型进行风功率预测；二是通过加强对风电场风功率预测的考核管理，有效提高了预测精度。在丹麦，只要风电场预测出力与实际出力出现偏差，风电场就将受到惩罚，通常采用降低风电上网电价的方式。

　　统一的电力市场及配套灵活的电价机制，充分发挥了互联电网在风电大规模并网和有效利用中的调配作用

　　北欧互联电网统一的电力市场、灵活的风电电价机制，为实现互联电网电力电量的调配发挥了重要作用。目前北欧现货市场风电电价结算办法是，对于已建成、执行固定电价的风电场，采用低于固定电价的市场电价加补贴电价结算；新建风电场采用市场电价加补贴电价结算。值得一提的是，部分国家为应对大规模风电并网对系统功率平衡影响，采取了负电价交易制度。德国日前电力市场早在2003年就采用了负电价交易制度，北欧电力市场于2009年11月30日正式推出了负电价交易制度，规定了发电商在负电价时段如果仍然上网发电，需要向电网支付费用，而用户将获得用电收益。丹麦西部电网现货电力市场在2009年12月首次出现了负电价。实施负电价机制主要是激励用户增加在低谷时段的用电量，提高风电电量消纳。负电价机制通常在电价低于零之前就能帮助系统实现功率平衡。
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克服风电的波动性，搞好风功率预测，风电大有前途