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为此,英国政府引入了能够鼓励长周期新能源投资的差价合同制度和为备用机组提供补偿的容量市场制度。作为新制度的执行平台,英国国家电网以保障供电安全、实现能源脱碳化以及电力用户负担成本最小为目标,提供有关容量市场和差价合同的分析,以监测政策效果;对拥有新能源机组的发电企业,它是控制及交易可再生能源比例配额的平台;对出力稳定的传统机组或发电企业,英国国家电网公司则运用容量补贴使其甘为备用,以尽量保障可再生能源全额上网。
通过容量补贴进行发电侧管理,英国国家电网系统的短期备用问题得到了一定程度的解决。但由于电源建设的周期普遍较长,这项政策并没有马上改变备用裕度严重不足的局面。从2014年起,英国国家电网公司开始尝试将这一政策延伸到需求侧:邀请大用户加入一项志愿活动,参与活动的企业可以得到一笔订金,但他们需承诺在必要时缩减其用电量。2015年11月上旬,由于风力发电量小于预期,在发电侧补贴潜力挖尽,网上发电厂尽量满发的情况下,英国国家电网首次启动了需求侧补贴的非常规方式:通过给大用户资金补贴,促使其在高峰时段关掉空调等非必要设备,以维持系统平衡。
走上“合纵连横”之路
新能源在带来系统平衡压力的同时,也给英国国家电网带来了难得的发展机遇。
英国是海岛国家,风能资源充足,其风能资源约占整个欧洲的40%。相对于其他清洁能源,风电开发成本相对较低。因此,英国将大力发展风电作为其实现减排目标的主要手段。然而,风电的间歇性、波动性特点对并网电网系统备用和消纳能力的要求相对较高。在风电发展初期,英国单机容量3兆瓦以内、拥有风机50台左右的小型风电场居多。这些小型风电场的总输出容量一般在20万千瓦以内,可通过配电网络向用户输送,对大电网的影响和冲击相对较小。随着政策刺激力度的加大,英国开始涌现出总输出容量在50万千瓦左右的大型风场,配电网络不再能够适应其并网需求,直接接入输电网络的风场逐年增多,对系统的备用容量和可靠性提出了较高要求。
出于对供应安全和效益的双重考虑,2002年,英国国家电网公司与另外一家国有公共事业单位拉提斯合并,在电力供应的同时还运营天然气输配网络,两家能源公司的合并提升了英国的能源安全水平。同时,网络维护与客户服务业务的合并也节约了人工成本,提升了响应效率。
相比陆上风电,海上风电场具有风速高、风力稳定、干扰少、发电量大等优势,建设规模不受土地制约。近年来,英国离岸风电场越来越多,规模越来越大,2013年7月运营的伦敦阵列风力发电项目是目前全球最大的近海风力发电场,总装机容量63万千瓦。很快,这项纪录又将被约克近海的一个规模为120万千瓦的近海风力发电场刷新。这些海上巨无霸的发电能力不逊于任何传统电厂,但并网工程投资量惊人,离岸风电机组之间、风场与陆地之间具有传输里程长,容量大等特点,需要大量大直径海缆。为保证电网的稳定性,需投入建设大量重型变速器等基础设施。
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