丹麥國家電網(wǎng)公司副總裁Peter Jørgensen：丹麥的風電與電網(wǎng)穩(wěn)定性

2017-10-18 17:28:28 能見　點擊量：評論 (0)

2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在18日上午舉行的全球風電CTO論壇——現(xiàn)代風電前沿技術(shù)中，丹麥國家電網(wǎng)公司副總裁PeterJørgensen就丹麥的風電與電網(wǎng)穩(wěn)定性進行了

2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在18日上午舉行的“全球風電CTO論壇——現(xiàn)代風電前沿技術(shù)”中，丹麥國家電網(wǎng)公司副總裁PeterJørgensen就丹麥的風電與電網(wǎng)穩(wěn)定性進行了分享。

以下為演講實錄：

主持人：第一位演講的嘉賓是來自丹麥國家電網(wǎng)公司，副總裁PeterJ˙rgensen先生，皮特先生擁有基業(yè)工程碩士學位，在丹麥電力供應(yīng)行業(yè)從業(yè)已經(jīng)30年，他負責丹麥電力系統(tǒng)的規(guī)劃和電力市場的開放，代表丹麥參加國際輸電系統(tǒng)、運營組織、北歐電力專家協(xié)會等等活動，皮特先生目前的職責，包括以可再生能源整合為基礎(chǔ)的電力市場開發(fā)，丹麥電網(wǎng)聯(lián)合活動公司，負責包括丹麥國家電網(wǎng)公司的國際咨詢業(yè)務(wù)。

PeterJ˙rgensen：謝謝主持人的介紹，我也想感謝主辦方邀請我來到這里，然后跟大家分享我們丹麥的針對于風電的一些經(jīng)驗，我是PeterJ˙rgensen，我是丹麥國家電網(wǎng)公司的CEO，其實我們不是一個制造商了，我們主要是管這個電網(wǎng)的，今天給大家介紹的，首先是介紹一下我的公司以及整個丹麥的電網(wǎng)系統(tǒng)。第二部分是關(guān)于丹麥電網(wǎng)的一些特點，包括可再生能源上網(wǎng)的一些細節(jié)。第三部分會跟大家介紹到風機的一些特點。包括如何能夠更好地去針對風機做一些設(shè)計，來保證他們能夠及時的并網(wǎng)。

首先，ENERGINET是丹麥的國家電網(wǎng)，比中國的國家電網(wǎng)小很多了，因為丹麥整個國家的面積也很小，我們主要是負責整個傳輸系統(tǒng)，然后我們也會負責將可再生能源并入到我們現(xiàn)有的電網(wǎng)中，包括如何能夠更好地多方面的去利用風電這種可再生能源，我們是一個國有企業(yè)，但是是獨立于政府的，因為我們是一個非常小的國家，所以我們也非常重視國際的合作，比如說在歐盟和其他歐洲國家，以及在歐洲市場上的一些合作。大家可以看到很多歐洲國家在介紹自己的輸電網(wǎng)的時候都是不同國家緊密連接的，尤其和自己的鄰國，如果我們把歐洲和中國的情況做一個對比，我們通常會討論整個歐洲的情況，而不是單說丹麥這一個國家，因為丹麥和中國的面積相比太小了，所以通常我們在說我們國家電網(wǎng)的時候，都會考慮到整個歐洲的市場。

丹麥政府實際上一直都有雄心壯志，也是在政策上支持這個可再生能源的發(fā)展，我們有一個目標是到2020年，希望能夠有50%的電力都是產(chǎn)生于風電的。我們也是為這個目標做了很多的努力，在幾年前就達成了40%的消費量是來自于風電，同時我們還有一個目標是在2030年，所有消費的能源有50%都是來自于可再生能源。剩下一個長期目標，是希望能夠在2050年整個丹麥這個國家，我們所有的工業(yè)部門都可以不再依賴于化石燃料，包括工業(yè)、交通運輸業(yè)等等。我也想借這個機會強調(diào)一下，我們公司其實也是一直支持著政府的工作，希望能夠保證整個電力供應(yīng)的安全，我們也會保證整個這次的綠色能源的轉(zhuǎn)型是高效的，高效不只是指我們整個輸電網(wǎng)的投資是高效的，還包括對于風電的整合是高效的，這樣我們才能更好的利用風電。

還有第三點，就是我們希望能夠保證整個投資環(huán)境的健康良好，因為整個電力市場是非常開放的，我們需要依賴于投資者來去投資一些可再生能源的發(fā)電廠，所以說我們希望整個投資環(huán)境是有吸引力的，能夠吸引到更多的投資商來到丹麥。這個圖表是展現(xiàn)出來了我們在風電系統(tǒng)中的增長，也包括光伏，還有其他的可再生能源，我們可以看到丹麥其實30年前就起步發(fā)展可再生能源了，這也是為什么可以說丹麥的并網(wǎng)非常成功，我們不是一夜之間就成功的，我們也是發(fā)展了30年的歷史，一直在研發(fā)相應(yīng)的工具、工藝，包括控制中心，打造出必要的電網(wǎng)，研究相應(yīng)的并網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)的發(fā)電量和新的可再生能源能源發(fā)電量進行動態(tài)的均衡。

大家可以看到這是2015年的一個能源比例。這是史上第一次我們風電的的比例42%，超過了火電的發(fā)電量。大家也可以從這個柄狀圖中看到，總的進口量還是非常大的，有很多的針對能源的交易，這是在僅僅丹麥一個國家，整個歐洲市場會更龐大。

這是我們一周的電力的分布情況，大家看到從星期一到星期天七天的時間，這是一個曲線圖，可以看到基本上到達最低點的時候，就是意味著我們需要有進口，峰值的時候就是我們幾乎所有的發(fā)電廠都在運作，比如說熱電聯(lián)產(chǎn)，還有風電、太陽能等等的這些項目。我想給大家展現(xiàn)這個圖表，是因為這張圖展現(xiàn)出了我們整個電力系統(tǒng)其實波動性是非常大的，大家?guī)缀跽也坏竭@個基礎(chǔ)負載，因為單純的聊基礎(chǔ)負載是沒有意義的，因為波動性太大了，我們需要了解它的波動性和靈活性，可以看到有些時間都沒有風電量進，純靠進口，也有一些時候是風電的發(fā)電比重非常強，比如說是在周末的時候，在這種情況下可能發(fā)電廠就要停止運轉(zhuǎn)，但是這些都是歷史數(shù)據(jù)，這個應(yīng)該是在9月15號，是我們第一次運轉(zhuǎn)了西丹麥這個計劃，也是我們第一次運行這個計劃，之后也做了很多的調(diào)整。

可以看一下這整個電力的調(diào)度，它其實是以市場為導向的，不是由我們的控制中心所掌握的，這個完全是由于市場的需求而產(chǎn)生的變化，市場的需求會及時地在系統(tǒng)中體現(xiàn)。那可以看到我們沒有任何的棄風限電的情況，我們上一次集中的限電在09年的圣誕節(jié)已經(jīng)是八年前了，現(xiàn)在我們沒有任何的棄風問題。這個是我們整個市場的一個時間線，我們有一個日前市場，也就是我們可以去做一些市場的對沖，也就是負1，我們把它叫做減1，這個是日前市場，這里是整個電力交易最大的一個市場，然后就是日間市場，日間市場是在運轉(zhuǎn)前一個小時截止的，所有的比如說商業(yè)公司，商業(yè)參與者都可以去調(diào)整他們的一個需求或者是供給，然后來在這個市場上找到對應(yīng)的條件，然后再往前看我們會在最終的運轉(zhuǎn)前45分鐘做一個最終的截止，而且我們是市場上的一個單一買家。大家可以看一下這個時間軸，這個時間軸其實是非常靈活的，我們可以根據(jù)整個不同的時間點來去決定我們在市場上一個定位，因為我們通常會對這個需求或者是供給去做一個預(yù)判，但是這些數(shù)值都不是固定的，我們必須要靈活的時時去做一些動態(tài)的調(diào)整。

帶著這個時間軸我們再去看一下下面這張圖表，是關(guān)于我們平均的絕對誤差，這個是對于我們風力發(fā)電的一個預(yù)測，這是我們控制中心所做的一個預(yù)測，是針對于整個丹麥的風力發(fā)電的情況，我們沒有關(guān)注某一個風電廠，而是所有風電廠加在一起丹麥整體的一個情況。大家可以看一下日前市場就是24小時之前，那通常風電預(yù)測大概是有5%的誤差，但是離系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時間越近，這個誤差就越小，大約只有3%，而且這個是對于外部天氣、外部氣象的一個預(yù)測，在日內(nèi)市場我們用的是內(nèi)部一個模型來保證誤差的進一步降低。

可以看一下，我們在運轉(zhuǎn)前一個小時可以把誤差降到0.5%，所以說在日間市場停盤的時候，我們可以確保，我們預(yù)測的供需只有0.5%的誤差，對應(yīng)實際的需求量可能只有0.5兆瓦的誤差。所以說考慮到整個系統(tǒng)的動態(tài)性分布，我們是沒有任何風險的，不需要有任何外部進口的風力發(fā)電量來滿足我們的這個需求。所以說我們有了正確的工具，正確的預(yù)測模型，整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)起來就不會有額外的風險，那如果我們?nèi)タ凑麄€風電的并網(wǎng)質(zhì)量，我們會看沒有限電，沒有限風，還有就是整個供應(yīng)的質(zhì)量是什么，在這里也很驕傲的跟大家展示，其實丹麥在整個的歐洲市場來說，安全度是最高的，而且我們整個電力系統(tǒng)中有40%來自于風電。

接下來給大家介紹一下我們傳輸電網(wǎng)的特點，如何適應(yīng)并網(wǎng)的需求，在丹麥，我們是一個以市場為導向的電力系統(tǒng)，還有很多不同的波動性的可再生能源，比如說不管是區(qū)域性的，集中于丹麥的，還是集中于整個歐洲地區(qū)的，我們會做很多動態(tài)的調(diào)整，為了更好的調(diào)整，我們需要有兩種考慮，首先是要有一個強健的輸電網(wǎng)絡(luò)，我們把它叫做整個系統(tǒng)的硬件，還有一個是市場，能夠保證整個電力的價格會由低往高的發(fā)展，我們把它叫做系統(tǒng)的軟件，那這個市場就會做一個時時的基于價格的電力傳輸，包括從發(fā)電廠到消費者的一個傳遞，而且是以動態(tài)價格為導向的。而且大家可以看到，在整個歐洲市場來說，雖然丹麥是一個非常小的國家，但是我們和鄰國的互動性非常強，而且整個電力可以說是在這些國家，在整個歐洲市場上是自由流動的，都是由低價流向高價，那我們再一次強調(diào)，就是我們在比較電力市場的時候，我們需要考慮整個歐洲市場，然后再拿它和歐洲市場做對比，而不是僅僅丹麥一個國家和中國市場做對比，這樣體量是差距太大的。

而且我們是把整個歐洲國家不同的地區(qū)考慮進來，希望能夠更好的去針對于區(qū)域的零售市場做一個數(shù)據(jù)化的轉(zhuǎn)型，我們希望能夠針對于需求方更加靈活，也更加動態(tài)靈活的去平衡整個系統(tǒng)的負載。這個是進一步展示了我們整個系統(tǒng)的靈活性，這是一周的時間，2015年的夏天，大家可以看到，有一個集中式的發(fā)電廠，是藍色的，這個屏幕底部的藍色，頂部是地方的發(fā)電廠，還有光伏以及風電，還加上了進口和出口，這頁主要是想跟大家展示兩年之前我們還是有很多集中式的發(fā)電廠，而且我們要付錢給他們，讓他們在夏天去做兩個月的運行，因為這兩個月電力需求量非常大，所以我們需要讓這些集中式的發(fā)電廠去運轉(zhuǎn)，雖然市場上可能不需要他們?nèi)プ鱿鄳?yīng)的發(fā)電，但是現(xiàn)在我們再看一下下面這張圖是今年夏天的，可以看到這張圖其實更反映出了市場的需求，這些大型的發(fā)電廠他們只會等到電價高的時候再運轉(zhuǎn)，因為我們整個系統(tǒng)本身就已經(jīng)非常強健了，我們不會再做更多人為的干預(yù)，或者政策的干預(yù)，而且今年夏天我們在很多時間都是不需要這些大型的發(fā)電廠來去運轉(zhuǎn)的，因為當時整個電價水平比較低，因為我們做了很多同步的冷凝器，是在整個系統(tǒng)中設(shè)置的，他們來保證了，包括做了一個動態(tài)的電壓的控制。所以說我們不再需要這些昂貴的大型的集中式發(fā)電廠，我們不再需要去為這部分的風力發(fā)電支付一筆昂貴的價格。

最后再來介紹一下我們的風機，以及針對風機有哪些特點，是專門針對于并網(wǎng)技術(shù)來設(shè)計的。首先從這一頁PPT開始，大家可以看到這個是兆瓦級的發(fā)電量，是400兆瓦的海上風電廠，大家可以看到它們是有一個瞬時的反映的，會根據(jù)市場上的價格來作出回應(yīng)，大家可以看到這個是1點到2點之間，我們整個價格是負的，也就是我們整個電力是有冗余的，這樣的話這些風電廠自己就會做出停機的決策，而且這個反應(yīng)時間非?？欤赡軙﹄妷涸斐梢欢ǖ牟▌?。一般大的公司他們的反應(yīng)都不會很快，他們不能做補償，這里面有一個電網(wǎng)的編碼，這個編碼是能夠允許有一個非常高的一個開溫速率的，所以我們可以作出規(guī)定，什么是最高的一個速率，我們現(xiàn)在已經(jīng)準備好這么做了，而且我們會盡快這么做，因為這樣對整個的電力系統(tǒng)是好的，對于現(xiàn)代化的風場來勢，我們能夠控制它的功率，我們已經(jīng)準備好，可以用這個電網(wǎng)的編碼來更好的去控制整個一個運行。

在這張圖表中這是我們重要的一些要求，就是對于風電廠來說有哪些是重要的要求，這里面我們講到一個電力的需求，主動的電力需求，我們可以控制整個的開溫的速率，除此之外，我們對于整個的電力控制以及在有故障時期應(yīng)該怎么做，可能有一些波動的時候，有一些故障的時候我們?nèi)绾蝸碚{(diào)整整個系統(tǒng)，所以我們還要看一下如何來更好的控制功率，我給大家展示這張圖，想表明對于電網(wǎng)來說，我們應(yīng)該有更好的編碼，對于風電場的這些設(shè)施有一些具體的要求，因為只有更好的去支持電網(wǎng)的話，我們才能更好的去用電力。

再來看一下我們有5000個舊的電機組，都是第一代的機組，它們都是沒有故障穿越能力的，如果電壓低了有一些事故的話，如果沒有故障穿越這個能力的話，你很難就很快的回到電網(wǎng)上來，如果沒有故障穿越的話，它可能需要很長的時間才能恢復你的功率，所以這個故障穿越能力是非常重要的，現(xiàn)在的這些老廠它需要更長的時間去完成解決故障的問題，但是現(xiàn)在如果現(xiàn)代化的這些風電廠，它們都是有故障穿越能力的話，的回到在故障發(fā)生之后很快就能夠回到電網(wǎng)，然后支持繼續(xù)發(fā)電，我們再看一下不同的系統(tǒng)，從發(fā)電，以及從這種高壓的這種原配件，這張圖表就表明了對于不同的發(fā)電機，對于高壓的設(shè)備它能給我們提供什么樣的支持，如果我們看一下風機的話，在連電網(wǎng)，超過100千瓦的時候，我們從風機上能夠提供很多服務(wù)，當然是有條件的，因為你必須有風資源，所以在你的國家電網(wǎng)的規(guī)格中，你必須要有所規(guī)定，那樣的話你才會能夠保證風機完全能夠支持你的電網(wǎng)，而且我們盡量的多去用風力資源，能力提高它的使用效率。

我們看一下，我們需要一級的，二級的，三級的這種備份，我們丹麥現(xiàn)在在電力市場上要采購不同的這樣的服務(wù)，可能是每天或者是更頻繁的我們來競標，你首先要明確你是什么樣的產(chǎn)品，然后這些風電場能夠參加這個競標，然后參加作為一個備用的電能，我們每天都要買這樣的設(shè)備，我們還有一些相關(guān)的規(guī)定，來確保這些風電廠也是參加整個一個電力市場的。

我想可能沒什么時間了，很快的講一下我的總結(jié)，我們在丹麥是完全非常好的使用了風能，而且供應(yīng)是非常安全的，主要是因為我們有非常強的一個電網(wǎng)，我們有非常好的一個連接器，除此之外我們有地區(qū)的還有泛歐洲的電力市場，我們可以看一下各省之間貿(mào)易情況是什么樣的，實際上對于歐洲的不同國家之間，我們也是在電力方面是進行非常好的貿(mào)易的，除此之外我們還有非常靈活的一些電廠，我們還有同步的冷凝器來確保沒有大的電廠的話，我們也是能夠很好運營的，除此之外還有電網(wǎng)的一個編碼的要求，來確保現(xiàn)代化的風機風場是能夠支持整個電網(wǎng)的，我們還購買了一些后備的服務(wù)來確保風機能夠盡量的得到使用。

我們有一些網(wǎng)站，具體的規(guī)格，市場的規(guī)則等等，這就是我跟大家分享的，非常感謝。

（發(fā)言為現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)本人審核）