丹麦地处北欧四国中最南面。其电力系统北方与挪威、瑞典相连,南与德国相连。特殊的地理位置使丹麦成为了连接北欧和欧洲腹地的电力枢纽。从电力可靠性角度看,丹麦与周边国家强大的互联使其电力传输可靠性指标在全球遥遥领先。从市场角度看,丹麦在发展可再生能源和加强国际电网互联中长期获益。2012年到2013年间,该国电力生产中近40%的风电用于出口,为丹麦带来了显著的社会经济效益。目前,丹麦更多新的电网国际互联也在计划中。比如2019年与荷兰、2020年与英国将跨海相连,此外还要加大现有邻国包络线的传输容量。
国际电网互联机遇与挑战并存。欧洲风电一体化研究项目EWIS,是第一次由来自欧洲4个地区的13个国家共同携手打造的欧洲电力供应规划。其中一个挑战就是找到一种市场和技术之间良好的互动模式,以市场为主导,以电力系统互联为基础的发展可再生能源的模式,共同解决可再生能源并网的挑战。
为了加强国际互联,丹麦如何决策?
丹麦国家电网公司以需求为前提,以社会经济效益最大化为准则,理性规划与建设电力系统。各国规划电网,都会首先以本国的利益最大化为前提,分析各种方案的可行性。国与国的包络往往都是电力价格出现差异的地方。这些差异是由于国内系统出现阻塞造成的,即线路传输容量不足。所以在发展风电和国际电网互联的同时,国内电网的改建与加强也同样重要,进而减少国内的传输阻塞。
所以,国际包络线的建设需要配合国内线路的升级改造。该进程过快将导致线路利用率下降,造成浪费;进程过慢或建设顺序不当会导致不能充分利用他国资源,从而限制本地风电发展。同时,技术水平、风险预测、工程成本、环境保护、用户利益等众多会影响到发电能力共享的因素都需要被考虑。此外,在建设国际包络线时还要充分考虑邻国的需要和对领国造成的影响。最终能够使得整体区域的效益最大化。这需要一整套建立在电力市场规则下的平等对话机制。
为了实现丹麦政府制定的战略目标,丹麦电网建设还有很长的路要走。不仅是丹麦,整个欧洲在这次能源系统升级改造中将会真正实现资源优化共享,互相补足。强大的国际电网互联将为可再生能源成为主角创造舞台。
全球能源互联网有望带来三个改变
我们探索“全球能源互联网”等各种技术的实施过程中,还有三个方面的改变必须引起人们的重视。其一是纯技术方面:网络余量潮流计算。目前常规的电力网络,潮流计算作为判断系统运营状态和设备负载情况的工具必不可少。但是现有的潮流计算考虑“现量”多,考虑“存量”少。在能源互联网的大背景下,各国之间针对即将出现的可再生能源波动必须要考虑容许通过的输电可能,因此互联状态下的全网备用和可使用信息将成为网络安全的重要突破点。