中國儲能網(wǎng)訊：可再生能源在中國能否實現(xiàn)高比例發(fā)展一直是行業(yè)討論的熱門話題。參考德國的電網(wǎng)管理經(jīng)驗，近日，國際環(huán)保組織綠色和平制定并發(fā)布了《江蘇有可能：高比例可再生能源并網(wǎng)路線圖》報告，認為德國在應(yīng)對高比例的可再生能源接入，尤其是電網(wǎng)管理方面的經(jīng)驗，非常值得江蘇借鑒。
自從1990年開始執(zhí)行固定上網(wǎng)電價，尤其是改革出臺《可再生能源法案》后，德國的可再生能源市場不斷增長。
其可再生能源市場的發(fā)展歷程，尤其是風(fēng)能和太陽能光伏，是一個成功的典范。這一成功取決于一系列的因素，包括一個長期、可預(yù)期的上網(wǎng)補貼電價法令、可再生能源電網(wǎng)接入強制政策、可再生能源優(yōu)先接入政策以及光伏電站建設(shè)管理標(biāo)準(zhǔn)等等。
電網(wǎng)擴張的步驟
僅僅十年以前，火電廠和水電廠發(fā)電還仍然占據(jù)著德國電力供應(yīng)的主導(dǎo)地位。但到2014年底，德國可再生能源就已占到發(fā)電總規(guī)模的30%，總裝機容量達到88吉瓦，超過全國峰值負荷。這樣靈活并且分布式的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)需要一種完全不同的電網(wǎng)管理模式。
德國現(xiàn)有四個輸電系統(tǒng)運營商管理全德國的電網(wǎng)。每年，這四家運營商都會制定一個聯(lián)合情景框架。
這個框架會呈現(xiàn)未來十年發(fā)電及電力消費可能出現(xiàn)的發(fā)展情況。該情況用于制定電網(wǎng)發(fā)展計劃和離岸電網(wǎng)發(fā)展計劃，同時歸納了需要采取的電網(wǎng)優(yōu)化、擴展和完善措施。
為了避免負面環(huán)境和社會影響，德國在電網(wǎng)擴張規(guī)劃的早期階段會考慮到潛在的風(fēng)險。因此，聯(lián)邦電網(wǎng)管理局會頒布一個環(huán)境報告，列出所有可能產(chǎn)生的環(huán)境影響。
德國電網(wǎng)擴張分為五個步驟：情景框架，概述發(fā)電結(jié)構(gòu)組合和需求發(fā)展過程;電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和環(huán)境評估，未來電網(wǎng)擴張在地域上和容量上的需求;聯(lián)邦需求規(guī)劃，將電網(wǎng)綜合計劃分解到具體的建設(shè)項目中，電網(wǎng)發(fā)展計劃和環(huán)境報告構(gòu)建了聯(lián)邦需求計劃法案的基礎(chǔ)，并提供法案規(guī)定的電力項目滿足能源供給需求的必要性和優(yōu)先性。
還有聯(lián)邦部門規(guī)劃，綜述所有的跨國電網(wǎng)項目情況，在聯(lián)邦需求計劃法案下制定的跨州或跨國境的項目需要經(jīng)過聯(lián)邦部門規(guī)劃程序，由聯(lián)邦電網(wǎng)管理局決定最適合鋪設(shè)新電纜的廊道位置;規(guī)劃審批，在第四步中確定的廊道是規(guī)劃審批程序啟動的基礎(chǔ)。輸電系統(tǒng)運營商在確定每個廊道的過程中必須提供多個備選線路選擇。經(jīng)過對這些候選線路環(huán)境兼容性的公開討論和評估，最終對社會和環(huán)境影響最小的路線會得到規(guī)劃審批確認。
交易市場下的可再生能源整合
德國有一個復(fù)雜的電力交易市場，不僅在德國境內(nèi)，還與其他歐洲國家交換電力。由于可再生能源電力有電網(wǎng)優(yōu)先接入權(quán)，電力需求和可再生能源電力之間的剩余差值由市場內(nèi)非可再生能源電力進行補充。
一些發(fā)電容量通過場外合同(即直接買賣雙方簽訂合同，不通過官方市場交易)以消費者的名義提前購買，其中包括國際電力銷售。剩下的電力在歐洲幾個現(xiàn)貨市場出售。
現(xiàn)貨市場的電力中大部分在日前市場中出售。該市場根據(jù)第二天的電力需求和可再生能源發(fā)電量每小時的預(yù)測進行電力交易。預(yù)測與實際電力需求的差距由當(dāng)日市場每隔15分鐘進行交易補充。
在德國，電力在單一價格區(qū)交易，因此該市場忽略了地區(qū)間電力差異和電網(wǎng)限制。這就給輸電系統(tǒng)運營商提出了一個問題，即誰來保障電網(wǎng)不出現(xiàn)擁堵或者其他安全威脅(如電壓波動和因單一線路故障出現(xiàn)的穩(wěn)定性問題，也稱作n—1故障)。
為了解決這一問題，輸電系統(tǒng)運營商們在市場的授權(quán)下接管電廠的電力調(diào)度，如果出現(xiàn)擁堵或者其他穩(wěn)定性問題，他們可以使用“再調(diào)度手段”來緩解電網(wǎng)的狀況。
按照近似優(yōu)先的順序，運營商再調(diào)度時可以采取以下手段：第一種手段，可以更改電網(wǎng)的拓撲，例如改變控制線路與電網(wǎng)連接的閘機;如果還不足以解決問題，可以干預(yù)傳統(tǒng)電廠部署，同時指導(dǎo)一些電廠增加或減少其發(fā)電功率;最后一種手段，可以舍棄可再生能源(如風(fēng)電場)產(chǎn)生的電力(如降低有功功率的輸出)。
被強制削減發(fā)電容量的可再生能源發(fā)電業(yè)主可以得到一定的收入補償。2013年，德國舍棄了555吉瓦˙時的可再生能源，相當(dāng)于2013年可再生能源發(fā)電總量的0.44%有資格獲得補貼。其中，87%棄風(fēng)來自風(fēng)電場，主要源自風(fēng)電容量集中地德國北部和負荷電量較大的南部地區(qū)之間的電網(wǎng)限制。
德國電網(wǎng)改革進行時
根據(jù)德國政策規(guī)定，德國電網(wǎng)有義務(wù)根據(jù)優(yōu)先配送原則接入風(fēng)電和太陽能光伏。因此，德國的可再生能源項目可以根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件預(yù)測其年發(fā)電量，而不用擔(dān)心被電網(wǎng)“拋棄”。長期的可預(yù)測性也能夠更好地幫助到工程師和技術(shù)人員，他們基于穩(wěn)定的數(shù)據(jù)進一步升級技術(shù)和提高性能。
德國的電網(wǎng)改革仍在進行中，德國利益相關(guān)方正在討論如何制定未來政策以改善可再生能源并網(wǎng)效果，以及為自由電力市場設(shè)計新市場方案。
負責(zé)制定德國能源政策的德國聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部，目前正在組織利益相關(guān)方進行討論，并于2014年10月發(fā)布名為《德國能源轉(zhuǎn)型中的電力市場》的綠皮書。到2015年3月，500位公民和210個組織或企業(yè)抓住機遇就未來電力市場的議題提出意見。710個政黨中的593個政黨提交了意見并同意公示在聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部的網(wǎng)站上。繼發(fā)布規(guī)定具體措施的白皮書后，從2015年6月初開始陸續(xù)進行咨詢工作。白皮書征求公眾意見時間將截止到2015年9月，之后會開展必要的立法程序。與此同時，聯(lián)邦經(jīng)濟和技術(shù)部正在與德國鄰近國家和歐盟委員會舉行會談，為歐盟能源市場框架內(nèi)部降低成本提供解決方案。
（本報記者貢曉麗根據(jù)《江蘇有可能：高比例可再生能源并網(wǎng)路線圖》報告整理）
原標(biāo)題:德國電網(wǎng)是怎么“靈活”起來的
