中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：電網(wǎng)互聯(lián)是可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵。
受環(huán)境和能源利用可持續(xù)發(fā)展的壓力影響，世界各國都積極推進(jìn)可再生能源的利用。但這些可再生能源具有多變性、間歇性，且受地域限制等特點(diǎn)，不穩(wěn)定的輸出特性與不可控的源動(dòng)力給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來影響。因此，需要建立一套靈活的電力系統(tǒng)，以保證大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)后的系統(tǒng)可靠運(yùn)行。這其中就包括電網(wǎng)、發(fā)電、儲(chǔ)能，以及需求側(cè)等組成部分。而大多數(shù)情況下，這些組成部分都是共同發(fā)揮作用的。
為保證可再生能源發(fā)電規(guī)模的擴(kuò)大及發(fā)電可靠性，必須高度重視維持系統(tǒng)平衡運(yùn)行及可再生能源利用率的問題。
在電力需求波動(dòng)性方面，可再生能源通常以邊際成本低的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)先滿足或低或高的電力需求。因此，系統(tǒng)中的其他電源，將面臨扣除可再生能源出力之外的凈負(fù)荷。這一凈負(fù)荷曲線好似過山車一樣，往往比原負(fù)荷曲線的波動(dòng)幅度更大，波動(dòng)更加頻繁。在不同的可再生能源份額中，這事實(shí)上是一件很棘手的事情。我們必須要找到一個(gè)很好的方式來控制和“駕駛”這輛“過山車”，這是我們面臨的一大挑戰(zhàn)。而我們面臨的另外一大挑戰(zhàn)就是可再生能源利用率。
如何在實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)的同時(shí)，確保電力市場(chǎng)和電力系統(tǒng)的效率?這就需要變革系統(tǒng)，我們需要對(duì)不同能源的組成方式進(jìn)行和諧的調(diào)整。這一變革需要幾大支柱。
首先，需要系統(tǒng)以環(huán)境友好的方式部署大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)。其次，需要采用更加靈活和智能的系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)，此技術(shù)需要在傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控基礎(chǔ)上對(duì)可再生能源有更強(qiáng)的預(yù)測(cè)能力。增加系統(tǒng)的靈活性(如靈活發(fā)電、需求側(cè)管理、電網(wǎng)互聯(lián)、鼓勵(lì)機(jī)制等)應(yīng)作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要原則，以應(yīng)對(duì)可再生能源發(fā)電帶來的不確定性。此外，還需要在額外的靈活資源上進(jìn)行投資，例如電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、分布式發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)等。
最終，我們需要的是一系列解決方案的組合。我不認(rèn)為有一個(gè)真理，可以適用于所有國家的不同情況。同時(shí)，我們也希望通過不同的發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)低成本。
輸電的互聯(lián)互通可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)低成本以及靈活性。通過國際能源署的研究數(shù)據(jù)我們看到，當(dāng)我們的輸電距離更遠(yuǎn)，可以輸送更多電能時(shí)，靈活性是以更低的成本實(shí)現(xiàn)的，這取決于整個(gè)電網(wǎng)的使用效率。高壓直流實(shí)際上對(duì)遠(yuǎn)距離輸電產(chǎn)生了變革性的影響。
不同國家之間如何進(jìn)行電力的互聯(lián)互通?能源互聯(lián)除了建立硬件設(shè)施之外，軟件設(shè)施也非常重要。除此之外，運(yùn)營規(guī)則、市場(chǎng)規(guī)則等情況是否一致也起到重要作用。以歐洲為例，歐盟由政府出面，與一些國有和私營的電力公司進(jìn)行協(xié)調(diào)，各個(gè)國家的法律法規(guī)和政策框架也進(jìn)行了對(duì)接。大家一致認(rèn)為，在統(tǒng)一的政策和法律法規(guī)框架下，大家能夠共同受益。而與之相對(duì)應(yīng)的案例也屢見不鮮。例如，德國在邊境建立互聯(lián)互通的輸電線路時(shí)遭遇民眾反對(duì);北美從國家到各州再到地方的政策制度各不相同;跨國輸電存在各國電價(jià)和市場(chǎng)規(guī)則上的不同;甚至公立和私有電力企業(yè)之間，也存在規(guī)則和機(jī)制上的差異……
在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的大背景下，在所有可再生能源將成為主流的國家里，我們應(yīng)當(dāng)盡量優(yōu)化電力系統(tǒng)和市場(chǎng)操控能力，并以一種環(huán)境友好的方式接納可再生能源，使其在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮最大的價(jià)值。
系統(tǒng)變革需要結(jié)合國家實(shí)際情況。變革的挑戰(zhàn)取決于電力系統(tǒng)是穩(wěn)定的，這意味著短期內(nèi)不需要大量投資來滿足需求;或是動(dòng)態(tài)的，即短期內(nèi)需要大量投資來滿足增長的電力需求或替代老舊資產(chǎn)。穩(wěn)定的系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的靈活性資源來進(jìn)一步提高可再生能源發(fā)電比例，或是減少老舊的、不靈活的部分。相反，在擁有動(dòng)態(tài)電力系統(tǒng)的地區(qū)，可再生能源并網(wǎng)須從一開始即建立一個(gè)全面的、長期的系統(tǒng)，并通過適當(dāng)?shù)挠?jì)劃與投資，在整個(gè)系統(tǒng)層面獲取更多的可再生能源。
可再生能源的大規(guī)模傳輸是當(dāng)今及未來能源解決方案之一。在洲際電網(wǎng)互聯(lián)過程中，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的獨(dú)特價(jià)值體現(xiàn)在其穩(wěn)定性和增加遠(yuǎn)距離靈活資源的利用率上。
科技的進(jìn)步或?qū)⒏淖兾磥眄?xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，更多問題有待我們進(jìn)一步探討與研究。我們必須更好地建立互聯(lián)互通的解決方案，使得大規(guī)模的輸電線路連接成一個(gè)全球互聯(lián)網(wǎng)，這是能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分。
(本文系作者在“全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)國際研討會(huì)”上的發(fā)言)
原標(biāo)題:電網(wǎng)互聯(lián)可提高可再生能源傳輸效率
