本文摘要： 2007年3月，欧盟理事会通过的欧盟20-20-20计划确立了中期能源与气候变化目标，即可再生能源份额在未来10年内提高到20%。丹麦确定的目标更...

    2007年3月，欧盟理事会通过的“欧盟20-20-20计划”确立了中期能源与气候变化目标，即可再生能源份额在未来10年内提高到20%。丹麦确定的目标更高：10年内，30%的能源消费需由新能源提供，并到2050年完全摆脱对煤炭、石油、天然气的依赖，实现构建零化石燃料的能源系统。规划的重点是提高能源利用效率，显著增加可再生能源的消纳，尤其是风电。

　　中国政府高度重视可再生能源发展，“十二五”规划中对风电等可再生能源发展制定了宏伟目标。中丹两国虽相隔万里，国内情况也不尽相同，但风电大规模开发同样面临着挑战。风电占丹麦电力消费20%的有效实现及比例的进一步提高，以及崭新的绿色能源系统的设计和部署，相关经验或许值得中国借鉴。

　　推动绿色能源系统变革

　　丹麦已经深刻地意识到，风能是能源系统重要组成部分。要消纳更多风电，实现风电到2020年占电力消费比例50%的目标并最终实现零化石燃料消费，丹麦必须从现在开始对其能源系统进行大胆变革。所有这些政策和变革的出发点都基于社会经济成本最低化。

　　2010年9月，由丹麦气候变化政策委员会出版的《绿色能源-丹麦之通往无化石燃料的能源系统之路》一书中指明，要在可再生能源生产和消费端同时提出变革方案，他们为推进能源系统变革提出八项建议。此外，该委员会提出的总计40条建议中，有14条是跨部门的总体立法，涉及激励政策、税收等方面的政策及研究。由此可见，能源系统的变革对于丹麦来说也是一个复杂的系统工程，需要政府、产业、研究单位等各方广泛参与。

　　2012年3月，丹麦国会多票通过了2012~2020年最新的能源政策协定。该协定确定的目标有：到2020年，可再生能源在能源系统中占比将达35%，而风电在丹麦电力消耗中占比将达50%。丹麦政府的目标是在2035年实现电力及供热领域不使用化石能源，到2050年构建零化石燃料的能源系统。

　　丹麦风电占28%的实现路径

　　如果只是把一小部分风电接入电网，并不会有任何问题，但如果把成千上万台的风机接入电网，就会带来巨大难度。28%，对电力系统提出了一个挑战，丹麦主要通过3种方式解决供需不平衡问题：负荷的经济调度，电力的国际进出口，调整其他发电电源的出力。

　　第一，负荷的经济调度。有效调度是确保电力系统供需平衡的有效方式。在欧洲，电力市场的职责就是确保负荷经济调度的动态最优化，其功能在很大程度上是由一个调度中心控制系统实现的。丹麦电网与欧洲电网互联，并通过电力交易完成供需平衡。通常，欧洲的电力市场确保发出来的电都能被使用，以减少社会总供电成本。

　　第二，电力的国际进出口。丹麦的地域面积相对较小，因此有必要与他国联网建成更加强大的电网，以使风电在更大范围内被消纳；反之，当本地风电出力较小时需要进口电力。事实上，电力富余时电价会下跌，多余的电力将被出口；而电力不足时，电价会上涨，不足部分需通过进口来弥补。丹麦风电参与北欧四国电力市场调节，实现供需平衡。在一个地域面积大的国家，比如中国，供需平衡可以通过建立强大电网、合理传输的方式在本国内实现。

　　第三，调整其他电源发电量。丹麦电网公司是丹麦输电系统运营商，负责管理日常电力的供需平衡，通过与大型电厂、当地的热电联产厂乃至国外输电系统运营商进行交易，实现上调或下调电能产量。在紧急情况下，丹麦电网公司可以要求其他电源停机，甚至在极少情况下，要求风机停机。

　　要使风电入网并保证良好的电网运行，需要良好的电网和风电场建设规划、准确的风功率预测，在无风时要有充足的后备电源以及良性的电力市场。丹麦正是通过这些手段达到了28%的风电占比。

　　50%风电消费如何实现？

　　50%或更多的风电消费，将对整个丹麦能源系统产生巨大影响。以上措施还不足以应对未来50%电力消费来自风电的巨大变化。管理如此多的风电，需要以下三方面的支撑：

　　第一，电力基础设施必须扩建。一个坚强的电力系统是把大量风电远距离传输给用户并实现其最大价值的关键因素。风电场一般都远离大型负荷中心，如城市、工业用地等地方。因此，丹麦电网公司正在扩建与他国的联络线以及国内传输线，并埋入地下部分原有线路和进行升级改造部分原有线路，以使电力系统更加坚强。

　　第二，增加发电和用电的灵活性。通过有针对性的努力，实现负荷经济调度，增加不同能源利用方式间的合作，以及改善电力系统本身突破自身限制条件，从而支持系统的供需平衡。

　　第三，发展智能电网解决方案。在供、需之间建立更加智能的通信系统，增加负荷经济调度的有效性。

　　如何保障风电接入

　　丹麦电网公司已确立了许多措施以应对未来显著增加的风电接入。这些措施总体可分为两类：主要用于保证系统平衡的措施，以及以“需求响应”的形式将电能整合到其他能源利用方式的措施。需要说明的是，后者也能达到平衡系统的目的。有些措施是基于现有技术，而有些措施还需要进行广泛的研究和发展。例如，一些地方性的热电联产厂已安装了电炉，并且“负电价”机制已于2009年年底实施。当风电较多时，“负电价”机制鼓励所有风机机减产，即当发电盈余时，发电商发电无回报并会被罚款。主动减产以及“负电价”机制带来的其他影响，强大地引导了电力生产适应实际需求。

　　目前丹麦电网公司主要致力于扩建国际联络线、发展智能电网，确保供、需间的灵活性，以及改善负荷经济调度。

　　尽管电力系统平衡是影响风电接入的关键因素，但实现电力系统平衡并不是一个有效接纳风电的系统目标。系统的目标是使能源系统内风电利用的价值最大化，主要可通过更多的“负载响应”方式来提高国内使用风电的有效性，增加能灵活发电的机组数量以及实施更有效的负荷经济调度来实现，例如，大型“需求响应”设备、整合强大的国际电网设施。有效的负荷经济调度意味着，当风电大发造成电力市场价格低的时期，额外的负载可以通过“需求响应”设备产生比如储能设备，其目的是可通过存储电价低时的电能从而消纳过多的风能。

　　同时，广泛使用基于电能的设备，比如在热力系统和交通领域应用热泵和电动汽车，可以降低二氧化碳在上述两个领域的排放，并且增加整体能源利用效率。随着新型设施的发展，电力消费比重将显著增加，电力系统将成为能源系统的支柱。然而，整个能源消费量将会下降。

　　（作者系丹麦国家电网公司副总裁、维斯塔斯中国政府关系部总监）