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2. 措施
风电是绿色能源,即使人们希望使用风电,愿意为风电较高的成本买单,但是由于风电的波动性和间歇性可能导致的严重的供需不平衡甚至大停电,仍旧使人望而生畏。既然风电会给系统带来如此严峻的挑战,那么如何才能使电力系统积极的接纳风电呢?或者说,在目前情况下,如何有效的解决供需不平衡问题呢?
从技术角度讲,维护大规模风电并网下的电力供需平衡,实际上是寻求一种经济有效的储能方式,从而弥补风能的波动性和间歇性。这里说的储能方式是广义的,它可以是用户端的电动汽车、热泵,也可以是其它的电力与其它能源转化的形式。如水电就是对风电的一个重要补充,即通过调节水电站水位来弥补风能的波动性。然而,这些措施最终都要一套切实可行的机制有效的结合起来,共同维持电力供需平衡。没有经济效益,水电是不会配合风电调节自己本身的发电量。没有经济效益,电动汽车,热泵也不可能发展起来。
为了摆脱丹麦能源系统对化石燃料的依赖,保护环境,丹麦从上世纪80年代起开始发展风能。起初,风能的规模很小,以分散的小型陆上风机为主。集体筹资建造。政府规定,所有风电无条件并网发电,并且补贴其成本激励大家发展风电。由于这类风机的规模较小,没有对电力系统的供需平衡产生影响。但是到了2000年后,大型海上风电场开始出现。其额定功率已经可以媲美传统火电厂。这类风场的供电波动性不能忽视。实际上,如果风电可以被预测并且通过对系统中其它参与者提供平衡服务给予一定的补偿,那么风电就可以被很好的接纳。丹麦是通过电力市场机制实现这个方法的。
3. 北欧电力市场
北欧电力交易所(Nordpool)是挪威﹑瑞典﹑芬兰﹑丹麦等国共同参与的电力交易平台,覆盖了该地区70%以上的电力交易。该交易所主要包括两个现货市场,即日前交易市场和盘中交易市场。市场参与者被划入不同电价区域,各个区域的电价是由买卖双方竞价所决定,反映了电力以小时为间隔的供需平衡。
电力市场根据距离发电时刻的时间长短又可以分为三个等级。第一级为日前市场,在供电时刻前24小时关闭。买卖双方向电力交易所提交每小时的报价单。电力交易所汇总所有的报价单以供需平衡为基础,以实现区域内最大社会经济效益为前提,核算出每小时的边际价格。第二级为盘中市场,在供电时刻前1小时关闭。由于电力系统运行的不确定性,在日前市场核算时达到的平衡很可能被打破。盘中市场为买卖双方提供了另一个交易平台来调节供需、协商价格。第三级为平衡市场,主要由传输线路运营商(TSO)的调度室参与的最终交易,即在真正调度的30分钟到5分钟前买入上调或下调电量以维持电力的最终平衡。无论哪一级市场,买卖双发一旦达成交易就必须在供电时刻按照交易的电量生产和使用电力。一旦一方或者双方违背协议供需电量,将会导致系统的不平衡。那么违背协议方需要缴纳违约金。
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