2021-02-23
能源e+:电力市场化闲谈(分布式能源篇)

我们这里讲的分布式能源还是以电力为主,在讲之前我们先说下电网的演变。在《智能电网研究与应用丛书》序中讲到:

迄今为止,世界电网经历了“三代”的演变。

第一代电网是第二次世界大战前以小机组、低电压、孤立电网为特征的电网兴起阶段;

第二代电网是第二次世界大战后以大机组、超高压、互联大电网为特征的电网规模化阶段;

第三代电网是第一、二代电网在新能源革命下的传承和发展,支持大规模新能源电力,大幅度降低互联大电网的安全风险,并广泛融合信息通信技术,是未来可持续发展的能源体系的重要组成部分,是电网发展的可持续化、智能化阶段。

我们所熟知的“西电东送”工程就是第二代电网的结晶。为什么先讲电网?因为电网承担了能源供给和需求的连接,是能源配备和输送重要的网络。而在电气化大趋势下,用电量无疑会更加增长,因此电网的传输至关重要。然而现有电网并非为利用太阳能和风能而设计,如何将现有电网转换成可利用可再生能源的电网是一大难题。

有很多关于可再生能源电力系统与大电网并网的研究,整体看下来,大规模的消纳不可控的可再生能源对于现有的大电网而言是比较有难度的。

如果要将可再生能源大规模并入现有电网,一般人肯定会想到储能,因为储能是理想的解决可再生能源的波动性问题的方法。然而在谷峰老师的《“可再生能源+电化学储能”能否成为现阶段的新模式》中提到“可再生能源+电化学储能”的经济性并不高。因此这条路现阶段还是有很多困难。

但在我国大力推进可再生能源发展战略方针下,解决可再生能源发展就要提到分布式能源(Distributed Energy Resource, DER)体系。

分布式发电是指接入配电网运行、发电量就近消纳的中小型发电设施。参与市场化交易的主要涉及分布式光伏及分散式风电项目。

分布式光伏:根据国家能源局公布的数据,截至2019年底,全国分布式光伏累计装机6263万千瓦,占比全国光伏总装机的30.6%。

分散式风电:由于分散式风电单位千瓦造价及装机容量都远高于分布式光伏项目,项目资金门槛较高,建设开发及运行维护均对技术储备有较高要求,加之前期政策不明朗,核准手续复杂,分散式风电过去几年发展较为受限。2012~2019年分散式市场招标总量仅为340万千瓦,截至2019年底,全国分散式风电累计装机不及风电总装机的1%。

虽然全世界90%的电力负荷都由以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统供电,但随着供给和需求的变化,大电网由于自身的缺陷已经不能满足这种要求。从现在看,未来发展大电网系统和分布式发电系统相结合是降低能耗,提高系统安全性和灵活性的主要方法。随着分布式光伏、风电的发展,业内也在呼吁放开”隔墙售电“等政策限制,让风、光可以在更小的范围内自平衡,缓解电力系统的平衡压力。

分布式发电具有损耗小、灵活、环保、经济等优点,但也存在容量小、分布不均、并网、供电质量、容量储备等问题。从现有的资料看,分布式能源的大规模并网有一定的限制。

但是,这里也要说一下,对于不可控电源接入电网的安全性问题其实也有争议,比如2014年eo采访原国家能源局局长张国宝的谈话时就讲到这个问题:至于说电网安全,我觉得很多意见都是言过其实,没有足够的理论根据。去年,内蒙古的某些电网接纳风电曾经高达近30%,早已超过一般所说的10%的所谓安全线。我曾经在很多场合讲过这样的话,德国允许家庭的房顶上装太阳能然后送到网上去,这比我们风电还小得多,为什么我们风电做不到呢?我认为从接入电网的安全稳定性角度来说,没有大的技术瓶颈,都是可以解决的问题。