
中国可再生能源并网是个老大难问题。尤其是随着可再生能源规模的不断发展,这一问题更加突出。
仅2006年以来,中国风电装机容量年均增长率就达67%,但在并网的技术研究、管理和政策方面相对滞后,以致于目前中国风电装机容量在全国的占比只有5%-6%,发电量占比约为2.6%。
国家能源局新能源和可再生能源司副司长梁志鹏指出,要借鉴国际经验,通过建立公共平台加强并网研究交流,这是促进解决中国风电、太阳能发电等可再生能源发电并网挑战的重要途径。
认识不到位
全球范围内,电力系统都面临着可再生能源电力迅速发展所带来的挑战,传统电力系统运行方式和市场机制越来越不适用可再生能源电力的发展要求,弃风弃光限电问题突出,已成为制约可再生能源发展的最主要障碍之一。
中国也不例外。解决中国的可再生能源电力并网问题是中国能源系统能否尽快实现绿色转型的一个至关重要的前提条件。
梁志鹏认为,可再生能源并网难的一个重要原因是中国可再生能源发展还存在着认识不到位的问题。
事实上,之前中国已经发现了可再生能源发展中存在的问题,即可再生能源发电与电网矛盾比较突出。“归根到底,最基本的还是相互认识不够。”梁志鹏说。
从科学的层面而言,就是对可再生能源的发展、并网技术问题研究不够,比较分散,有些研究出来的成果宣传交流不够,大家了解不多,也缺乏平台,所以带着一种不太全面的认识或者经验开展工作,而不是在扎实研究的基础之上去探讨。因此,工作当中会遇到很多障碍,这些都非常不利于可再生能源并网问题的解决。比如多数人对可再生能源发展的战略性、长期性和艰巨性缺乏认识,导致产业发展的大起大落。
因此,梁志鹏觉得,可再生能源的并网问题大部分要经过充分交流沟通以后,增进认识,才可以达成一致共识,并推动国家可再生能源不断地发展、完善。
2014年4月23日,中国可再生能源电力并网研究协作组在北京召开启动会议,宣布正式成立并启动交流活动。并网协作组的工作形式在中国是一种比较新的模式,起到的就是交流、加深认识的作用。
据了解,目前,欧美国家和国际组织已经形成了比较成熟、有影响力的可再生能源电力并网研究交流网络组织和平台。特别是美国波动性电源并网研究协会(UVIG)已经形成了完善的运作机制,已成为世界范围内重要的可再生能源并网研究交流平台。
能源基金会主任芦红介绍说,目前UVIG平台已经形成了活跃氛围,参会专家都能以非常平等、坦诚的态度去交流,以非常开放和包容的态度学习别人的研究成果,听取别人意见。“这一点是我们国内所不具备的”。
挑战灵活性
电力的生产、运输和消纳是同时进行的,不可分割。但是新能源的大规模接入电力系统本身有间歇性、不可控性、不可预测性,需要火电机组为它进行大量的调峰。这对并网提出了挑战。
华能新能源产业控股有限公司原总工程师王斯永认为,这种挑战有四个方面:对电力系统稳定性的影响,对电力系统可靠性的影响,对电力系统经济性的影响,对社会发展和环境生态的影响。
可控性比较差的电源并入电力系统后,对电力系统提出了新的要求,因此导致系统成本增加。然而可再生能源电力对资源和环境的消耗远远低于传统电源,符合人类可持续发展的愿望和要求,这些问题在电力系统规划、系统运行和政策设计中是无法回避的。这些问题也带来了各利益相关方的博弈。
中国电力科学研究院新能源研究所所长王伟胜说:“解决可再生能源并网问题,首先要保证可再生能源电场稳定运行,性能不断提高,要通过并网仿真、功率预测、优化调度等保证可再生能源电力的有效消纳。”
而电力规划设计总院副总工程师黄晓莉则认为,中国新能源发展规模并非过快,而是其发展模式和平衡出现了问题,以致于出现了弃风弃光等问题。虽然中国提出了对可再生能源全额保障性收购,但全额保障性收购并不意味着不能弃风,合理的弃风可以充分利用电网消纳能力。据测算,如果允许5%的弃风,风电装机容量和发电量均可提高30%。
而在美国,风电入网的最主要目的除了满足风电系统需求外,还要满足风电开发商、项目开发商的利益需求。项目开发商希望尽可能降低发电站建设成本,电网操作员则希望风电厂提供全方位的辅助和支持,这样很快就会出现接入率上限,也会出现争执。
而现在,各方基本上达成了一个共识:需要时,风电完全有能力提供火电的全方位服务,如电压控制、惯性屏蔽、变电压穿越等等。而且,大家也越来越明显地意识到,增加风电接入能力,有些因素非常重要,例如,强大的输电系统,大区域整合发电,分享调度,缩短闭合时间,增加系统平衡性和灵活性等等。当然,这个灵活性不仅指电力系统物理上的灵活性,同时在管理的软件上也要有灵活性。
可喜的是,在国家能源局指导下,为了做好风电的并网消纳工作,能源局从过去两三年下发了一系列指导性文件。标志性的工作就是去年投运的哈密到郑州的超高压直流输电,国家能源局将它作为新能源外送的重要工程,主要输送可再生能源电力。
(来源:新能源经贸观察)