看日本如何破解可再生能源发展瓶颈-第2页-北极星风力发电网

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优化电网运行

风电和光伏发电具有的波动性和间歇性特点，对电网的安全稳定运行造成很大影响，直接关系到可再生能源的并网消纳。当前日本可再生能源并网面临三大难题：一是“并网困难”，系统消纳空间有限是主要原因；二是“并网不公”，可再生能源不能获得优先甚至平等的调度机会；三是“并网昂贵”，可再生能源不得不承担高额的电网增扩容等配套费用。综合来看，电网灵活性不足是造成三难问题的根源。

针对“并网困难”的问题，日本将推行新的输配电管理制度，其首要目标是最大限度释放已有电网的灵活性。因此，日本主要采取优化系统运行、调整输电模式、放开部分并网约束等方法解决这一问题。

针对“并网不公”的问题，日本将加强可再生能源发电的经济调度。今后日本电力调度将扩大调度范围，涵盖各类再生能源，简化并网手续，开放系统容量市场，在满足电网安全和供电质量的前提下，优先调度可再生能源发电，以实现最低发电成本的经济调度。

针对“并网昂贵”的问题，将建立公平合理的电网成本分摊机制。可再生能源发电所固有的不确定性要求其大规模并网往往需要对输电容量进行增扩容，以加强电网的输送能力。因此，必须对现有的输电线路进行改造，一方面增加输电容量，电网增扩容实行公开招标，工程费用将由相关企业共同负担；另一方面通过改革和提质增效有效削减现有电网利用成本，防止电网成本转嫁给发电侧，并网工程费用由一次性付款改为分期支付，以减轻业主负担。

提升调节能力

风电和光伏发电等不确定性可再生能源接入电网需要确保电力系统的调节能力，以平滑发电系统输出波动性，保持电力供需平衡。但既有电力系统灵活调节表现能力较弱，因而电源调峰调频能力受限。因此，当下最重要的是提高和释放电力系统灵活性，以保障可再生能源并网及其电能质量。

精细优化运行计划，缩减调度间隔和关停机时间，以提高系统效率；一方面充分发挥火力发电和生物质发电本身所具备的可调节性，包括火电机组低功率保护机制、自动频率控制（AFC）、每日启停运行（DSS）等，确保电网运行的灵活性；另一方面，提高发电量预测和电网负荷预测精度。天气预报力争做到准确及时，尽可能实现当天预报发电量，减少预测值与实际值的误差，以减少电力调度频次和间隔。

增加储能系统参与市场调度，通过需求响应和智能电网提高负荷弹性。大规模可再生能源接入光靠火电和抽水蓄能发电调峰是不够的，必须利用蓄电池等储能技术、分布式能源的虚拟电厂技术（VPP）、电转气技术（P2G）增加电力调节能力。需求侧响应是增加电力灵活性的重要手段，利用需求响应技术（DR）可大大增强调节能力。现在日本光伏供给过剩的发电量主要用于抽水蓄能发电，今后将主要利用需求响应技术来调整电网供需平衡。大力利用这些低碳调峰组合技术还有助于推动节能减排目标的实现。

优化跨区电力调度，通过市场创新挖掘电源自身的调峰潜力。2017年4月，日本首开“负瓦特交易市场”，将消费者节约的电量作为输配电与电力零售的调节工具；2018年5月，日本又设立了“非化石能源市场”，开辟了以自家消费为主的可再生能源市场交易通道；2020年还将创建“供需调整市场”，实行跨区域的广域电力调配；今后还计划创设“容量市场”，通过供需实时调整确保足够的电力调节能力，同时积极探索基于区块链技术的P2P电力交易模式。这些新市场一旦形成后，富裕的可再生能源将会带动电力批发市场电价降低，同时反过来又会刺激电力需求，从而驱动电力需求进一步灵活化。

（作者系国际清洁能源论坛（澳门）副理事长兼秘书长、中国经济社会理事会理事、武汉新能源研究院研究员）

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