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分布式風電向歐洲學什么

2018-7-17

張子瑞 中國能源報

當前風電產業正處于發展的“十字路口”,一方面是優質風場資源隨著近幾年的開發所剩無幾,另一方面隨著技術進步低風速地區越發具備開發價值。分布式風電被認為是撬動產業下一輪爆發的“藍!。今年以來,一系列政策紅利試圖帶動分布式風電“換擋”進入快車道。

這里我們選取現代風電的故鄉——丹麥,以及能源轉型的標桿——德國這兩個典型的歐洲國家作為樣本。兩國在發展分布式風電過程中的經驗和教訓,既提供了參考模板,也提供了前車之鑒。

因地制宜發展風電

    與國內集中式風電和分布式風電涇渭分明不同,在歐洲,兩者之間的界限十分模糊。

驅車行駛在丹麥的小鎮公路上,三五臺散落的風機會不時闖進你的視野。丹麥風能工業協會CEO Jan Hylleberg告訴記者,在丹麥,一般根據資源、電網、負荷條件等情況,確定風電場的開發規模,并接入合適的電壓等級。風場宜大則大,宜小則小,并不會人為將其劃分為集中式風電還是分布式風電。

    據了解,丹麥、德國等國都有一定比例的小規模開發的風電,接入配電網就地消納,類似于我國的分布式風電。而在西班牙,由于風資源與負荷中心分布不均衡,小規模風電開發比例較低,多采用大規模風電場開發,通過電網外送到負荷中心,類似于我國的集中式風電。

    丹麥技術大學風能研究中心副主任Peter Hjuler Jensen介紹說,丹麥陸上風電機組主要并入配電網,接入20千伏或更低電壓配電網的風電裝機容量約占容量的八成以上。究其原因,一是丹麥風電起步較早,受當時技術制約,機組規模較小,所以一般就近接入配電網;二是在風電開發過程中注重風電機組對城市規劃及自然景觀的影響,使風機和風電場與周邊社區融為一體。

    德國與丹麥類似,陸上風電場裝機規模較小,德國90%的陸上風電場裝機小于9臺風機,大多連接到6千伏—36千伏或110千伏電壓等級的配電網,以就地消納為主。

一位工作于丹麥的風電工程師告訴記者,分布式應用是歐洲應用風電的最初形式,風機散布于機場、港口甚至社區是常態。由于距離居民較近,從一開始就采用較高的風機安全標準,對噪音、光影等有更嚴格的控制。

政策驅動分布式能源

    歐洲諸國在推動包括分布式風電在內的分布式能源方面取得顯著成效,一個重要因素是,制定了推動可再生能源發展的相關法律和激勵政策。

丹麥、德國等歐洲國家對風電主要實施強制回購、凈電量結算和投資補貼相結合的政策,并且通過建立可再生能源配額制,推動了分布式風電項目的投資。

    據了解,2000年,德國政府頒布的《可再生能源法》正式生效,規定電力運營商必須無條件以政府制定的保護價格購買綠色能源電力,其中風電按市場平均價格的90%執行。政府則負責向運營商提供總投資額20%-45%的補貼。在此基礎上,德國還制定了《市場促進計劃》,對有意進軍市場的綠色能源商提供優惠貸款,不僅利息低,而且貸款期限長。

    相比之下,盡管我國出臺了《可再生能源法》以及相關政策,但相關法律仍不健全,政策不完善,可再生能源特別是分布式能源的發展仍然相對緩慢,《可再生能源法》缺乏對分布式能源的保護和支持。

    值得注意的是,德國在能源轉型過程中,也曾出現一些偏差:比如,新能源發電量大幅增加,但傳統火電發電量卻未明顯下降;新能源發電成本在下降,但居民用電成本反而升高等。2016年,德國政府通過《可再生能源法》改革草案進行了“糾偏”:對可再生能源項目全面引入溢價補貼機制,固定電價補貼演變為“溢價補貼+電力市場價格”。

電價機制和電網配套不可少

    丹麥是連接北歐和歐洲大陸兩大電力系統的樞紐,這意味著丹麥擁有強大的電網調度能力。比如,挪威的水電可以通過蓄水放水實現對丹麥風電的補充。與此同時,丹麥積極推進與鄰國間國際包絡線建設項目,為能夠更加靈活的消納可再生能源提供基礎。

    與分布式能源相對應,歐洲各國也積極開展微電網研究。其主要方向是,考慮如何更好滿足用戶對電能質量的多種要求以及滿足整個電網的穩定和環保要求。

    如果說,強大的電網是硬件基礎,那么,市場化的電價機制則是保障分布式風電等可再生清潔能源興起的軟件基礎。

    Jan Hylleberg表示,丹麥的可再生能源系統是多能互補的系統,除了風電外,還有水電、太陽能等清潔能源,以及儲能單元。在分布式風電和分布式電源日益增長的情況下,丹麥建立了完善的電力市場交易機制,制定了合理的定價和交易規則。

    據介紹,在丹麥等國,一系列電力市場規則發揮作用,電力的生產和消費平衡通過電價得以體現。價格作為信號,可以有效調節電力生產和消納,實現電網對電力生產和消耗的平衡。這也為電網中的儲電單元建設提供了價值空間。

    反觀我國,電網堅強程度和調度能力雖媲美歐洲,但在市場化的電價機制方面卻有軟肋。而分布式應用模式既是解決就地消納和棄風限電問題的一種有效方案,也是轉變電力供應方式和倒逼電力市場改革的重要手段。

    有業內人士認為,我國電力市場化改革目前尚未體現分布式清潔能源的核心價值。在實際操作中,已經參與了全電量市場交易的企業,無法再購買分布式清潔能源?稍偕茉捶植际桨l電不能就近賣給有需求的用戶,只能自發自用、余量或低價賣給電網或白白棄掉,不利于分布式能源的清潔利用和能效提高。

社區風電,形成利益共同體

    在丹麥、德國等國,,風電與社區、居民形成了緊密的利益共同體關系。社區居民通過聯合購買風場的股份,保證了社區可以受益于風力發電的投資,也顯著提升了公眾對于風電的接受度。

社區風電自用為主,多余電量并入電網,打包出售。歐洲民用電價較高,利用社會投資解決了自發自用的問題,同時還能增強民眾對新能源利用及節能減排的觀念。

    丹麥是社區風電的先行者,丹麥80%的分布式風電場都具有社區風電性質。丹麥市政能源機構不但購買社區風電,而且參與投資,為社區風電在丹麥的普及發揮了非常重要的作用。

在德國,75%以上的分布式風電都可以歸為社區風電。社區風電的擁有者可以為當地農場主,也可以為獨立公司和合作社等。獨立公司一般會購入社區風電公開發行的股權,能源公司的參股也越來越廣泛。

    Henrik Stiesdal號稱丹麥風電“教父”,他告訴記者,在丹麥等國,相比把錢存入銀行、投入股市,人們更樂于去投資風電。其運行穩定,投資回報較高,也是養老基金投資的一個有效途徑。

“風機被分成很多股份,一股大約合4000丹麥克朗-4600丹麥克朗,丹麥平均月收入為4萬丹麥克朗,這確保了所有的居民都有能力購買! Henrik Stiesdal說。

    據介紹,一臺風機的生命周期為25年,投資成本回收時間通常為10-15年。中間商給予風機擁有者固定的電價,這意味著投資成本收回之后,還有10-15年的純盈利,股份持有者可以持續獲得相應分紅。

    在Jan Hylleberg看來,社區風電要獲得成功,必須讓當地居民盡早并且持續地參與到社區風電項目中。在前期,把社區特有的需求和條件融入到項目中;項目建成后,在為當地政府帶來稅收的同時,也為當地居民帶來了便宜的電力和就業的崗位。

他認為,社區風電的形式,能夠顯著提高可再生能源的滲透率,這將幫助中國實現可再生能源的長期目標。

    實際上,沒有受到當地社區接納,沒有與居民形成緊密的共同體,這正是我國分布式風電難以推廣的一個重要因素。歐洲社區風電的經驗不能照搬,但卻值得借鑒。



 >>  分散式風電項目開發建設暫行管理辦法
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