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1)电源结构
电源结构和清洁能源的消纳密切相关。
以丹麦为例,其风电装机容量比例、发电量比重以及各项人均指标均遥遥领先,但丹麦风电主要采用靠近负荷中心的分散式发展模式,全国风电总装机容量不到500万千瓦,不仅可以在整个北欧市场消纳,而且还可以在德国市场消纳部分风电,风电送出及消纳矛盾不突出。
丹麦不仅国内调节能力强的燃气发电比重很高,更重要的是挪威水电(98%装机容量为水电)为丹麦风电调峰、消纳提供了坚强的保证,充足的调峰能力为丹麦消纳风电提供了强有力的保证。
而在我国,新能源集中的“三北”地区电源结构都是以火电为主,火电装机占比达到81%(东北、华北、西北火电装机占比分别为77%、91%、65%),且多为供热机组,既没有快速跟踪负荷的天然气发电,又缺少可以灵活调峰调频的抽水蓄能电站;特别是到冬季,主要是供热机组在发电,调峰能力更差。相比而言,西班牙燃油燃气及抽水蓄能等灵活调节电源比例高达34%,是风电的1.7倍;美国灵活调节电源比例达到47%,是风电的13倍。
因此,很多发达国家的电源结构情况,和我国差异较大。
但要求是明确的,电源结构与调峰能力是电网消纳大规模清洁能源的刚性基础。重视电源结构,即煤、水、油、核、新能源的比重,形成与负荷特性相适应的电源结构,并具备必需的调峰能力,才能保证电网安全稳定运行。
在目前的电源结构条件下,火电的调峰潜力是需要大力挖掘的。
比如丹麦的市场机制,就驱使火电机组具有灵活的深度调峰能力。丹麦所有的火电机组(包括燃煤和燃气机组,纯凝机组和热电机组)均具备灵活的深度调峰能力(热电联产机组利用储热装置调峰)。在电力市场开启前,丹麦火电机组一般只能调到35%,市场启动后,特别是风电规模增加后,火电机组纷纷改造,增加深度调整能力,一方面在风电出力高时,可以将出力降到最低,避免低电价带来的经济损失;另一方面,深度调峰能力可以从备用市场和实时平衡市场中获得回报。
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