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利用欧洲品种丰富的电力来源
丹麦地处北欧四国最南部,北部是芬兰、挪威、瑞典,南部接壤德国,正好处在北欧与欧洲大陆的交叉点。这样的地理位置,让丹麦有条件充分利用周围国家的能源禀赋来服务自己的风电,尽管丹麦自己的国土一马平川,没有开发水电的条件,但是与之接壤的瑞典、挪威有着欧洲最丰富、清洁的水电资源。而在南部,与之接壤的德国北部是风电基地,欧洲大陆有着大量的火电,法国有着丰富的核电,远至南欧则是欧洲光伏资源最好的地区。周边国家多品种的发电形式给丹麦的风电利用创造了条件。
要利用好周围国家的能源,必要的硬件——输电网必不可少。丹麦东西两岛之间,以及丹麦与周边瑞典、挪威和德国之间都建成了400千伏和132/150千伏电压等级为主的输电线路。
因此,丹麦风电的备用电源主要不在国内,而在周边国家。Energinet能源战略高级顾问Vittrup说,周边国家能够接入到丹麦的总电力容量超过570万千瓦,超过了丹麦国内约500万千瓦的风电装机容量。此外,丹麦还有约430万千瓦火电和250万千瓦热电联产机组,这些结合起来,保证了在风电出力较低时国内的电力供应。丹麦电网规模还在继续扩大,目前,丹麦正在建设与荷兰连接的输电线路。
北欧成熟的电力市场
连结不同国家的输电网络为丹麦高效利用新能源创造了基本条件,但要真正足额消纳新能源,还离不开成熟的电力市场。
丹麦是欧洲电力市场发端的地方。1991年,挪威最早建立本国的电力市场,到2000年,北欧四国全部加入,搭建起北欧电力市场,成立了交易中心——北欧电力交易所(Nord Pool),这一电力市场是欧洲乃至全球最早的跨国区域电力市场。
从2006年开始,欧洲其他国家也开始形成跨国区域电力市场,并且不同电力市场之间逐渐开始融合,能够在区域内进行电力交易。2009年,在欧盟的主导下,欧洲成立了欧洲输电网运营商联盟(ENTSO-E),目前已经覆盖了35个国家的42家输电网运营商,这一联盟的成立,其目的是为了促进电力、天然气市场自由化,并通过融合各输电网运营商,促进新能源的利用。
北欧电力交易所的价格调节
北欧电力交易所是一个电力现货交易中心,交易形式以日前市场(day-ahead market)为主,辅之以少量的日内市场(intraday market)。
所谓日前市场,是指电力交易的购电与售电双方需要提前一天向交易中心提交未来一天自己的供电能力和用电需求,并提出相应的报价。交易中心根据双方的报价来进行匹配,并将结果通知到匹配双方和电网公司。目前,大部分欧洲国家的电力公司都可在一个统一的日前市场里报价。
在北欧电力市场里,每天中午12点前,购售电双方需要向北欧电力市场报价,报价需要精确到每小时。报价结束后,交易中心根据报价计算出一个统一的出清价格,在下午1点前通知到交易各方,并将调度信息通知给电网公司,作为电网调度运行的依据。显然,由于每小时的报价不同,第二天每小时的电价也是不同的。在北欧电力市场的官网上,可以查询到每天、每小时不同国家或区域的电价。
日前市场的匹配能够解决绝大部分的需求,然而电力难以大容量储存,电力系统是一个即发即用的系统。一旦出现意外,比如用电方的需求临时变化,或者一些发电机组的意外停机,风力比预测的更大等等,就会出现实际运行与日前市场提交的信息不匹配的情况。为了解决这个问题,在日前市场之外,还有日内市场来平衡这种波动。
日前市场的匹配信息在下午1点前公布,然后从下午2点开始直到实际用电的一小时前,就都是日内市场的交易时间。购售电双方可以随时根据需要提出新的报价,这时候系统不会再计算统一的出清价格,而是按照最高买价和最低售价的原则进行优先匹配。
北欧电力交易所也在逐渐扩展自己的覆盖领域,2005年,随着一条丹麦至德国的输电线路的建成,其业务拓展到德国。2010年,波罗的海三国逐渐加入,并在英国设立子公司开展交易业务。到目前,北欧电力交易所已经成为欧洲13个国家的指定电力市场运营商。
相比日前市场产生统一的出清价格,日内市场的价格波动性显然要大得多。譬如风电由于具有零边际成本的特点,一旦风力大于预测,就很容易报出低价,迅速拉低日内市场电价。随着风电装机容量的不断扩大,风电出力不稳定的特点给市场带来的波动也逐渐扩大,日内市场交易正变得越来越重要。
北欧电力交易所官网的信息显示,2015年,北欧电力市场内一共交易完成了4890亿度电(同年中国用电总量为5.55万亿度),其中3740亿度来自北欧及波罗的海国家的日前市场,1100亿度来自英国的日前市场,还有50亿度来自北欧、波罗的海及德国的日内市场。
目前,北欧电力交易所里有来自20个国家的大约380个成员单位,绝大部分成员每天都会参与交易,每天产生大约2000个左右的交易订单。这些会员单位除了电力供需两端的电力公司、售电公司、大用户之外,也包括投资基金、投资公司、银行、中介公司等金融机构。
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