丹麥國家電網(wǎng)公司副總裁Peter Jørgensen：丹麥的風(fēng)電與電網(wǎng)穩(wěn)定性

2017-10-18 17:28:28 能見　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

2017年10月16日-19日，2017北京國際風(fēng)能大會(huì)（CWP2017）在北京隆重召開。在18日上午舉行的全球風(fēng)電CTO論壇——現(xiàn)代風(fēng)電前沿技術(shù)中，丹麥國家電網(wǎng)公司副總裁PeterJørgensen就丹麥的風(fēng)電與電網(wǎng)穩(wěn)定性進(jìn)行了

2017年10月16日-19日，2017北京國際風(fēng)能大會(huì)（CWP2017）在北京隆重召開。在18日上午舉行的“全球風(fēng)電CTO論壇——現(xiàn)代風(fēng)電前沿技術(shù)”中，丹麥國家電網(wǎng)公司副總裁PeterJørgensen就丹麥的風(fēng)電與電網(wǎng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分享。

以下為演講實(shí)錄：

主持人：第一位演講的嘉賓是來自丹麥國家電網(wǎng)公司，副總裁PeterJ˙rgensen先生，皮特先生擁有基業(yè)工程碩士學(xué)位，在丹麥電力供應(yīng)行業(yè)從業(yè)已經(jīng)30年，他負(fù)責(zé)丹麥電力系統(tǒng)的規(guī)劃和電力市場(chǎng)的開放，代表丹麥參加國際輸電系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)組織、北歐電力專家協(xié)會(huì)等等活動(dòng)，皮特先生目前的職責(zé)，包括以可再生能源整合為基礎(chǔ)的電力市場(chǎng)開發(fā)，丹麥電網(wǎng)聯(lián)合活動(dòng)公司，負(fù)責(zé)包括丹麥國家電網(wǎng)公司的國際咨詢業(yè)務(wù)。

PeterJ˙rgensen：謝謝主持人的介紹，我也想感謝主辦方邀請(qǐng)我來到這里，然后跟大家分享我們丹麥的針對(duì)于風(fēng)電的一些經(jīng)驗(yàn)，我是PeterJ˙rgensen，我是丹麥國家電網(wǎng)公司的CEO，其實(shí)我們不是一個(gè)制造商了，我們主要是管這個(gè)電網(wǎng)的，今天給大家介紹的，首先是介紹一下我的公司以及整個(gè)丹麥的電網(wǎng)系統(tǒng)。第二部分是關(guān)于丹麥電網(wǎng)的一些特點(diǎn)，包括可再生能源上網(wǎng)的一些細(xì)節(jié)。第三部分會(huì)跟大家介紹到風(fēng)機(jī)的一些特點(diǎn)。包括如何能夠更好地去針對(duì)風(fēng)機(jī)做一些設(shè)計(jì)，來保證他們能夠及時(shí)的并網(wǎng)。

首先，ENERGINET是丹麥的國家電網(wǎng)，比中國的國家電網(wǎng)小很多了，因?yàn)榈溦麄€(gè)國家的面積也很小，我們主要是負(fù)責(zé)整個(gè)傳輸系統(tǒng)，然后我們也會(huì)負(fù)責(zé)將可再生能源并入到我們現(xiàn)有的電網(wǎng)中，包括如何能夠更好地多方面的去利用風(fēng)電這種可再生能源，我們是一個(gè)國有企業(yè)，但是是獨(dú)立于政府的，因?yàn)槲覀兪且粋€(gè)非常小的國家，所以我們也非常重視國際的合作，比如說在歐盟和其他歐洲國家，以及在歐洲市場(chǎng)上的一些合作。大家可以看到很多歐洲國家在介紹自己的輸電網(wǎng)的時(shí)候都是不同國家緊密連接的，尤其和自己的鄰國，如果我們把歐洲和中國的情況做一個(gè)對(duì)比，我們通常會(huì)討論整個(gè)歐洲的情況，而不是單說丹麥這一個(gè)國家，因?yàn)榈満椭袊拿娣e相比太小了，所以通常我們?cè)谡f我們國家電網(wǎng)的時(shí)候，都會(huì)考慮到整個(gè)歐洲的市場(chǎng)。

丹麥政府實(shí)際上一直都有雄心壯志，也是在政策上支持這個(gè)可再生能源的發(fā)展，我們有一個(gè)目標(biāo)是到2020年，希望能夠有50%的電力都是產(chǎn)生于風(fēng)電的。我們也是為這個(gè)目標(biāo)做了很多的努力，在幾年前就達(dá)成了40%的消費(fèi)量是來自于風(fēng)電，同時(shí)我們還有一個(gè)目標(biāo)是在2030年，所有消費(fèi)的能源有50%都是來自于可再生能源。剩下一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)，是希望能夠在2050年整個(gè)丹麥這個(gè)國家，我們所有的工業(yè)部門都可以不再依賴于化石燃料，包括工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等等。我也想借這個(gè)機(jī)會(huì)強(qiáng)調(diào)一下，我們公司其實(shí)也是一直支持著政府的工作，希望能夠保證整個(gè)電力供應(yīng)的安全，我們也會(huì)保證整個(gè)這次的綠色能源的轉(zhuǎn)型是高效的，高效不只是指我們整個(gè)輸電網(wǎng)的投資是高效的，還包括對(duì)于風(fēng)電的整合是高效的，這樣我們才能更好的利用風(fēng)電。

還有第三點(diǎn)，就是我們希望能夠保證整個(gè)投資環(huán)境的健康良好，因?yàn)檎麄€(gè)電力市場(chǎng)是非常開放的，我們需要依賴于投資者來去投資一些可再生能源的發(fā)電廠，所以說我們希望整個(gè)投資環(huán)境是有吸引力的，能夠吸引到更多的投資商來到丹麥。這個(gè)圖表是展現(xiàn)出來了我們?cè)陲L(fēng)電系統(tǒng)中的增長(zhǎng)，也包括光伏，還有其他的可再生能源，我們可以看到丹麥其實(shí)30年前就起步發(fā)展可再生能源了，這也是為什么可以說丹麥的并網(wǎng)非常成功，我們不是一夜之間就成功的，我們也是發(fā)展了30年的歷史，一直在研發(fā)相應(yīng)的工具、工藝，包括控制中心，打造出必要的電網(wǎng)，研究相應(yīng)的并網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)的發(fā)電量和新的可再生能源能源發(fā)電量進(jìn)行動(dòng)態(tài)的均衡。

大家可以看到這是2015年的一個(gè)能源比例。這是史上第一次我們風(fēng)電的的比例42%，超過了火電的發(fā)電量。大家也可以從這個(gè)柄狀圖中看到，總的進(jìn)口量還是非常大的，有很多的針對(duì)能源的交易，這是在僅僅丹麥一個(gè)國家，整個(gè)歐洲市場(chǎng)會(huì)更龐大。

這是我們一周的電力的分布情況，大家看到從星期一到星期天七天的時(shí)間，這是一個(gè)曲線圖，可以看到基本上到達(dá)最低點(diǎn)的時(shí)候，就是意味著我們需要有進(jìn)口，峰值的時(shí)候就是我們幾乎所有的發(fā)電廠都在運(yùn)作，比如說熱電聯(lián)產(chǎn)，還有風(fēng)電、太陽能等等的這些項(xiàng)目。我想給大家展現(xiàn)這個(gè)圖表，是因?yàn)檫@張圖展現(xiàn)出了我們整個(gè)電力系統(tǒng)其實(shí)波動(dòng)性是非常大的，大家?guī)缀跽也坏竭@個(gè)基礎(chǔ)負(fù)載，因?yàn)閱渭兊牧幕A(chǔ)負(fù)載是沒有意義的，因?yàn)椴▌?dòng)性太大了，我們需要了解它的波動(dòng)性和靈活性，可以看到有些時(shí)間都沒有風(fēng)電量進(jìn)，純靠進(jìn)口，也有一些時(shí)候是風(fēng)電的發(fā)電比重非常強(qiáng)，比如說是在周末的時(shí)候，在這種情況下可能發(fā)電廠就要停止運(yùn)轉(zhuǎn)，但是這些都是歷史數(shù)據(jù)，這個(gè)應(yīng)該是在9月15號(hào)，是我們第一次運(yùn)轉(zhuǎn)了西丹麥這個(gè)計(jì)劃，也是我們第一次運(yùn)行這個(gè)計(jì)劃，之后也做了很多的調(diào)整。

可以看一下這整個(gè)電力的調(diào)度，它其實(shí)是以市場(chǎng)為導(dǎo)向的，不是由我們的控制中心所掌握的，這個(gè)完全是由于市場(chǎng)的需求而產(chǎn)生的變化，市場(chǎng)的需求會(huì)及時(shí)地在系統(tǒng)中體現(xiàn)。那可以看到我們沒有任何的棄風(fēng)限電的情況，我們上一次集中的限電在09年的圣誕節(jié)已經(jīng)是八年前了，現(xiàn)在我們沒有任何的棄風(fēng)問題。這個(gè)是我們整個(gè)市場(chǎng)的一個(gè)時(shí)間線，我們有一個(gè)日前市場(chǎng)，也就是我們可以去做一些市場(chǎng)的對(duì)沖，也就是負(fù)1，我們把它叫做減1，這個(gè)是日前市場(chǎng)，這里是整個(gè)電力交易最大的一個(gè)市場(chǎng)，然后就是日間市場(chǎng)，日間市場(chǎng)是在運(yùn)轉(zhuǎn)前一個(gè)小時(shí)截止的，所有的比如說商業(yè)公司，商業(yè)參與者都可以去調(diào)整他們的一個(gè)需求或者是供給，然后來在這個(gè)市場(chǎng)上找到對(duì)應(yīng)的條件，然后再往前看我們會(huì)在最終的運(yùn)轉(zhuǎn)前45分鐘做一個(gè)最終的截止，而且我們是市場(chǎng)上的一個(gè)單一買家。大家可以看一下這個(gè)時(shí)間軸，這個(gè)時(shí)間軸其實(shí)是非常靈活的，我們可以根據(jù)整個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)來去決定我們?cè)谑袌?chǎng)上一個(gè)定位，因?yàn)槲覀兺ǔ?huì)對(duì)這個(gè)需求或者是供給去做一個(gè)預(yù)判，但是這些數(shù)值都不是固定的，我們必須要靈活的時(shí)時(shí)去做一些動(dòng)態(tài)的調(diào)整。

帶著這個(gè)時(shí)間軸我們?cè)偃タ匆幌孪旅孢@張圖表，是關(guān)于我們平均的絕對(duì)誤差，這個(gè)是對(duì)于我們風(fēng)力發(fā)電的一個(gè)預(yù)測(cè)，這是我們控制中心所做的一個(gè)預(yù)測(cè)，是針對(duì)于整個(gè)丹麥的風(fēng)力發(fā)電的情況，我們沒有關(guān)注某一個(gè)風(fēng)電廠，而是所有風(fēng)電廠加在一起丹麥整體的一個(gè)情況。大家可以看一下日前市場(chǎng)就是24小時(shí)之前，那通常風(fēng)電預(yù)測(cè)大概是有5%的誤差，但是離系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間越近，這個(gè)誤差就越小，大約只有3%，而且這個(gè)是對(duì)于外部天氣、外部氣象的一個(gè)預(yù)測(cè)，在日內(nèi)市場(chǎng)我們用的是內(nèi)部一個(gè)模型來保證誤差的進(jìn)一步降低。

可以看一下，我們?cè)谶\(yùn)轉(zhuǎn)前一個(gè)小時(shí)可以把誤差降到0.5%，所以說在日間市場(chǎng)停盤的時(shí)候，我們可以確保，我們預(yù)測(cè)的供需只有0.5%的誤差，對(duì)應(yīng)實(shí)際的需求量可能只有0.5兆瓦的誤差。所以說考慮到整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性分布，我們是沒有任何風(fēng)險(xiǎn)的，不需要有任何外部進(jìn)口的風(fēng)力發(fā)電量來滿足我們的這個(gè)需求。所以說我們有了正確的工具，正確的預(yù)測(cè)模型，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來就不會(huì)有額外的風(fēng)險(xiǎn)，那如果我們?nèi)タ凑麄€(gè)風(fēng)電的并網(wǎng)質(zhì)量，我們會(huì)看沒有限電，沒有限風(fēng)，還有就是整個(gè)供應(yīng)的質(zhì)量是什么，在這里也很驕傲的跟大家展示，其實(shí)丹麥在整個(gè)的歐洲市場(chǎng)來說，安全度是最高的，而且我們整個(gè)電力系統(tǒng)中有40%來自于風(fēng)電。

接下來給大家介紹一下我們傳輸電網(wǎng)的特點(diǎn)，如何適應(yīng)并網(wǎng)的需求，在丹麥，我們是一個(gè)以市場(chǎng)為導(dǎo)向的電力系統(tǒng)，還有很多不同的波動(dòng)性的可再生能源，比如說不管是區(qū)域性的，集中于丹麥的，還是集中于整個(gè)歐洲地區(qū)的，我們會(huì)做很多動(dòng)態(tài)的調(diào)整，為了更好的調(diào)整，我們需要有兩種考慮，首先是要有一個(gè)強(qiáng)健的輸電網(wǎng)絡(luò)，我們把它叫做整個(gè)系統(tǒng)的硬件，還有一個(gè)是市場(chǎng)，能夠保證整個(gè)電力的價(jià)格會(huì)由低往高的發(fā)展，我們把它叫做系統(tǒng)的軟件，那這個(gè)市場(chǎng)就會(huì)做一個(gè)時(shí)時(shí)的基于價(jià)格的電力傳輸，包括從發(fā)電廠到消費(fèi)者的一個(gè)傳遞，而且是以動(dòng)態(tài)價(jià)格為導(dǎo)向的。而且大家可以看到，在整個(gè)歐洲市場(chǎng)來說，雖然丹麥?zhǔn)且粋€(gè)非常小的國家，但是我們和鄰國的互動(dòng)性非常強(qiáng)，而且整個(gè)電力可以說是在這些國家，在整個(gè)歐洲市場(chǎng)上是自由流動(dòng)的，都是由低價(jià)流向高價(jià)，那我們?cè)僖淮螐?qiáng)調(diào)，就是我們?cè)诒容^電力市場(chǎng)的時(shí)候，我們需要考慮整個(gè)歐洲市場(chǎng)，然后再拿它和歐洲市場(chǎng)做對(duì)比，而不是僅僅丹麥一個(gè)國家和中國市場(chǎng)做對(duì)比，這樣體量是差距太大的。

而且我們是把整個(gè)歐洲國家不同的地區(qū)考慮進(jìn)來，希望能夠更好的去針對(duì)于區(qū)域的零售市場(chǎng)做一個(gè)數(shù)據(jù)化的轉(zhuǎn)型，我們希望能夠針對(duì)于需求方更加靈活，也更加動(dòng)態(tài)靈活的去平衡整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載。這個(gè)是進(jìn)一步展示了我們整個(gè)系統(tǒng)的靈活性，這是一周的時(shí)間，2015年的夏天，大家可以看到，有一個(gè)集中式的發(fā)電廠，是藍(lán)色的，這個(gè)屏幕底部的藍(lán)色，頂部是地方的發(fā)電廠，還有光伏以及風(fēng)電，還加上了進(jìn)口和出口，這頁主要是想跟大家展示兩年之前我們還是有很多集中式的發(fā)電廠，而且我們要付錢給他們，讓他們?cè)谙奶烊プ鰞蓚€(gè)月的運(yùn)行，因?yàn)檫@兩個(gè)月電力需求量非常大，所以我們需要讓這些集中式的發(fā)電廠去運(yùn)轉(zhuǎn)，雖然市場(chǎng)上可能不需要他們?nèi)プ鱿鄳?yīng)的發(fā)電，但是現(xiàn)在我們?cè)倏匆幌孪旅孢@張圖是今年夏天的，可以看到這張圖其實(shí)更反映出了市場(chǎng)的需求，這些大型的發(fā)電廠他們只會(huì)等到電價(jià)高的時(shí)候再運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)槲覀冋麄€(gè)系統(tǒng)本身就已經(jīng)非常強(qiáng)健了，我們不會(huì)再做更多人為的干預(yù)，或者政策的干預(yù)，而且今年夏天我們?cè)诤芏鄷r(shí)間都是不需要這些大型的發(fā)電廠來去運(yùn)轉(zhuǎn)的，因?yàn)楫?dāng)時(shí)整個(gè)電價(jià)水平比較低，因?yàn)槲覀冏隽撕芏嗤降睦淠鳎窃谡麄€(gè)系統(tǒng)中設(shè)置的，他們來保證了，包括做了一個(gè)動(dòng)態(tài)的電壓的控制。所以說我們不再需要這些昂貴的大型的集中式發(fā)電廠，我們不再需要去為這部分的風(fēng)力發(fā)電支付一筆昂貴的價(jià)格。

最后再來介紹一下我們的風(fēng)機(jī)，以及針對(duì)風(fēng)機(jī)有哪些特點(diǎn)，是專門針對(duì)于并網(wǎng)技術(shù)來設(shè)計(jì)的。首先從這一頁P(yáng)PT開始，大家可以看到這個(gè)是兆瓦級(jí)的發(fā)電量，是400兆瓦的海上風(fēng)電廠，大家可以看到它們是有一個(gè)瞬時(shí)的反映的，會(huì)根據(jù)市場(chǎng)上的價(jià)格來作出回應(yīng)，大家可以看到這個(gè)是1點(diǎn)到2點(diǎn)之間，我們整個(gè)價(jià)格是負(fù)的，也就是我們整個(gè)電力是有冗余的，這樣的話這些風(fēng)電廠自己就會(huì)做出停機(jī)的決策，而且這個(gè)反應(yīng)時(shí)間非常快，它可能會(huì)對(duì)電壓造成一定的波動(dòng)。一般大的公司他們的反應(yīng)都不會(huì)很快，他們不能做補(bǔ)償，這里面有一個(gè)電網(wǎng)的編碼，這個(gè)編碼是能夠允許有一個(gè)非常高的一個(gè)開溫速率的，所以我們可以作出規(guī)定，什么是最高的一個(gè)速率，我們現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備好這么做了，而且我們會(huì)盡快這么做，因?yàn)檫@樣對(duì)整個(gè)的電力系統(tǒng)是好的，對(duì)于現(xiàn)代化的風(fēng)場(chǎng)來勢(shì)，我們能夠控制它的功率，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好，可以用這個(gè)電網(wǎng)的編碼來更好的去控制整個(gè)一個(gè)運(yùn)行。

在這張圖表中這是我們重要的一些要求，就是對(duì)于風(fēng)電廠來說有哪些是重要的要求，這里面我們講到一個(gè)電力的需求，主動(dòng)的電力需求，我們可以控制整個(gè)的開溫的速率，除此之外，我們對(duì)于整個(gè)的電力控制以及在有故障時(shí)期應(yīng)該怎么做，可能有一些波動(dòng)的時(shí)候，有一些故障的時(shí)候我們?nèi)绾蝸碚{(diào)整整個(gè)系統(tǒng)，所以我們還要看一下如何來更好的控制功率，我給大家展示這張圖，想表明對(duì)于電網(wǎng)來說，我們應(yīng)該有更好的編碼，對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的這些設(shè)施有一些具體的要求，因?yàn)橹挥懈玫娜ブС蛛娋W(wǎng)的話，我們才能更好的去用電力。

再來看一下我們有5000個(gè)舊的電機(jī)組，都是第一代的機(jī)組，它們都是沒有故障穿越能力的，如果電壓低了有一些事故的話，如果沒有故障穿越這個(gè)能力的話，你很難就很快的回到電網(wǎng)上來，如果沒有故障穿越的話，它可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能恢復(fù)你的功率，所以這個(gè)故障穿越能力是非常重要的，現(xiàn)在的這些老廠它需要更長(zhǎng)的時(shí)間去完成解決故障的問題，但是現(xiàn)在如果現(xiàn)代化的這些風(fēng)電廠，它們都是有故障穿越能力的話，的回到在故障發(fā)生之后很快就能夠回到電網(wǎng)，然后支持繼續(xù)發(fā)電，我們?cè)倏匆幌虏煌南到y(tǒng)，從發(fā)電，以及從這種高壓的這種原配件，這張圖表就表明了對(duì)于不同的發(fā)電機(jī)，對(duì)于高壓的設(shè)備它能給我們提供什么樣的支持，如果我們看一下風(fēng)機(jī)的話，在連電網(wǎng)，超過100千瓦的時(shí)候，我們從風(fēng)機(jī)上能夠提供很多服務(wù)，當(dāng)然是有條件的，因?yàn)槟惚仨氂酗L(fēng)資源，所以在你的國家電網(wǎng)的規(guī)格中，你必須要有所規(guī)定，那樣的話你才會(huì)能夠保證風(fēng)機(jī)完全能夠支持你的電網(wǎng)，而且我們盡量的多去用風(fēng)力資源，能力提高它的使用效率。

我們看一下，我們需要一級(jí)的，二級(jí)的，三級(jí)的這種備份，我們丹麥現(xiàn)在在電力市場(chǎng)上要采購不同的這樣的服務(wù)，可能是每天或者是更頻繁的我們來競(jìng)標(biāo)，你首先要明確你是什么樣的產(chǎn)品，然后這些風(fēng)電場(chǎng)能夠參加這個(gè)競(jìng)標(biāo)，然后參加作為一個(gè)備用的電能，我們每天都要買這樣的設(shè)備，我們還有一些相關(guān)的規(guī)定，來確保這些風(fēng)電廠也是參加整個(gè)一個(gè)電力市場(chǎng)的。

我想可能沒什么時(shí)間了，很快的講一下我的總結(jié)，我們?cè)诘準(zhǔn)峭耆浅：玫氖褂昧孙L(fēng)能，而且供應(yīng)是非常安全的，主要是因?yàn)槲覀冇蟹浅?qiáng)的一個(gè)電網(wǎng)，我們有非常好的一個(gè)連接器，除此之外我們有地區(qū)的還有泛歐洲的電力市場(chǎng)，我們可以看一下各省之間貿(mào)易情況是什么樣的，實(shí)際上對(duì)于歐洲的不同國家之間，我們也是在電力方面是進(jìn)行非常好的貿(mào)易的，除此之外我們還有非常靈活的一些電廠，我們還有同步的冷凝器來確保沒有大的電廠的話，我們也是能夠很好運(yùn)營(yíng)的，除此之外還有電網(wǎng)的一個(gè)編碼的要求，來確保現(xiàn)代化的風(fēng)機(jī)風(fēng)場(chǎng)是能夠支持整個(gè)電網(wǎng)的，我們還購買了一些后備的服務(wù)來確保風(fēng)機(jī)能夠盡量的得到使用。

我們有一些網(wǎng)站，具體的規(guī)格，市場(chǎng)的規(guī)則等等，這就是我跟大家分享的，非常感謝。

（發(fā)言為現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)本人審核）

責(zé)任編輯：lixin

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