丹麦分布式能源发展之路
本文摘要:未来,可再生能源将成为全球能源供给的主要来源已是不可忽视的事实。随着化石能源的日益枯竭以及核能成本的持续上涨,可再生能源的介入为解决能源需求提供了更为灵活的选择。然而,可再生能源的发展也面临着巨大挑战,其发电出力的波动性势必需要一个全新的电力系统来适应。
向邻国输送电力需要长距离传输线路架设等巨额投资,因此并不是一个长期的解决方案。大风区有时处在跨境区,因此丹麦的邻国在大风期也会扩大风电出力。根据税率的差异,丹麦可以鼓励工业用电和家庭用电方式的转变,如根据供电情况,操作定制机器、在夜间洗衣服、给电动汽车充放电等方法调节电力供应。然而,改变消费者的习惯还是有一定的局限性。比如,电动车车主可能更愿意在早晨开着充满电的车离开,而不愿意为省几分钱避开用电高峰期。
丹麦有600个分散式燃气CHP可以在几分钟内完成启停,因此他们可以很好地适应可再生能源的波动性。相反地,传统的火电站以及核电站等则可能需要几个小时甚至一天完成启停。分散式供电系统只能尽力构建一个完善的供电系统以应对国家的电力管制。作为丹麦电力供应国有运营商,Energinet.dk计划将国家供电系统分散成50000-100000个小系统,每个小系统都是基于当地的风电和CHP的电力自给系统,这将充分发挥分散式和多样化电力系统的优势。
可再生能源发电与供热的结合将会逐渐增大风电和太阳能在电力系统中的占比,因为在温和气候区,供热需求要远超电力需求的两倍之多。随着热水冷却(安装热能驱动的吸收式热泵)使用率的提高,其不仅在温和气候区的使用更为现实,在风电和太阳能发电出力与当地CHP的结合利用上也将更为普遍、灵活。因此供热、供冷与热水的需求可能成为风电和太阳能发电的最大产能出口。而且,这种利用形式的初始投资也很低,尤其是当地的区域性供热供冷网络已经处于施用中。同时,新的集中供热系统的构成也是技术成熟、成本较低、效能较高的一种解决方案,也将为100%可再生能源发电出力提供管理上的灵活性。在某些抽水蓄能利用广泛能地区,这也成为优先的解决方案,但是也会因地形条件的不同而受到一定的局限性。
图4电热锅炉图

图5燃气CHP图