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电力体制革新带来风电发扬新机遇

编辑:张勇 孙继     文章来源:动力网-中国动力报     浏览次数:989     发布时间:2015-02-03

我国风电发扬已取得瞩目成就,但同时也面临着严重的“弃风限电”问题,导致风电开发不得不转向低风速地区,这些地区尽管没有消纳问题,但可开发的资源非常有限,且面临复杂的开发环境,因此风电发扬前景不容乐观。实际上,处置风电消纳问题,不仅需要相干技艺办法,更要考虑体制性因素,只有利用市场机制,理顺风电与其他动力发电的利益关系,才能从根本上突破风电发扬瓶颈。

  一、风电消纳问题的技艺处置方案

  建设高电压等级、远距离、大容量的外送通道,被认为是处置大规模风电基地消纳问题的有用途径,但考虑到送出线路的利用效率,通道建设的经济性尚存疑问,且大规模风电波动也会对受电端电网的安全运转带来影响。理论上,建设风电外送通道仅仅改变了风电的空间分布和利用,将局部地区的高风电比例转变为更广大区域的低风电比例,风电的时间波动性并未改变,仍然需要其他动力电力支撑,风电在动力结构中的地位无法改变,因此对于优化调整动力结构的作用和意义并不大。

  处置风电消纳问题最直接的方案是采用储能技艺,此刻技艺比较成熟并得到大规模应用的是抽水蓄能电站,但该储能方案对水源和工程应用场地有特殊请求,不利于大面积推广;其它储能技艺方案,如电池储能等,由于成本太高或效率较低,虽然有示范名目投运,但距离大规模电网储能的商业应用尚有较大的距离。

  另外,国家在处置“弃风限电”问题上做了各种尝试,例如在限电比较严重的地区建设“弃风供热”名目,但由于名目投入与产出比例失调,技艺经济可行性较差而难以推广;有些地区采用风火替代交易的方式力求实现风电的上网电量,但由于利益补偿机制不透明,分配方案复杂,导致发电企业的积极性不高,效果未达预期。

  二、风电消纳问题的体制性因素

  实际上,无论是火电调峰,还是风火替代交易,都反映出当前风电发扬逆境中的体制性因素。在当前电力体制下,对于发电企业来说,发电筹划由电网企业制定,上网电价由物价部门核准,只要能够低成本按筹划发电,就能包管企业的正常经营和发扬。在风电装机规模日益增长的环境中,风电具有优先上网、调度的优势,火电企业往往被迫为风电调峰,企业的利益得不到包管,形成“风火竞争”的利益格局,在冬季供热季节,火电企业自然利用上网优势包管自身的利益,必然导致大规模风电限电。因此,风电此刻的发扬逆境与其说是风电自身特性造成,不如说是当前电力体制的弊端使然。

  要包管风电等可再生动力的持续健康发扬,需要从电力体制革新入手,从国家发布的《动力发扬战略行动筹划(2014-2020年)》不难看出,新的电力体制革新首要是推动电力领域价格革新,鼓动供求双方直接交易,构建竞争性电力交易市场。

  在新的电力体制条件下,发电企业与用电方经过电力市场直接交易,发电企业的经营收入将首要依靠长、短期合同和实时电力平衡合同,调峰辅助办事市场将应运而生;在可再生动力装机比例高的地区,发电与用电不易匹配,电力峰谷差拉大,调峰需求越大,调峰办事的市场价值越高,具备较强调峰能力的电厂将获得巨大的调峰辅助办事收益,在市场竞争中占有优势。这样,常规动力与可再生动力的利益不再是矛盾关系,市场利益督促常规发电企业有动力为可再生动力调峰,使原先“风火竞争”转为“风火互补”,从而增进可再生动力的进一步发扬。

  三、电力调峰的技艺革新

  大力发扬调峰电源是进一步增进可再生动力发扬的重要前提条件,除了抽水蓄能电站以外,常见的调峰电源有水电站,燃气电站、纯凝式火电厂等。水电站具有较好的启停特性,但对于水电资源贫乏的三北地区用处不大;燃气电站具有优良的调节能力和调峰性能,但考虑到天然气供给、价格等因素,燃气电站的发扬规模尚需深刻科研;纯凝式火电厂具有一定的调峰能力,但存在煤耗增补、排放增补、设备磨损、寿命减少的不利影响,而且我国“三北”地区纯凝式火力发电机组比例小,冬季调峰能力严重不足。

  以煤为主的动力资源禀赋特点决定了我国以煤电为主的电源结构,调峰电源还需以现有的火力发电厂为基础,结合技艺革新,将火力发电厂改动为调峰电厂,使之能够适应电力系统负荷快速波动,具有优良调峰特性,同时又能够优化火电机组调峰煤耗,减少设备磨损,降低调峰排放,而且满足供热需求。

  按照火力发电厂的电力生产流程和特点,在燃煤锅炉和汽轮发电机之间增补一个高效热储能装置,用于缓冲调峰带来的能量波动,使锅炉运转在稳固工作点,包管煤耗和排放最优。

  对火电厂实行热储能技艺改动,使之成为调峰电站,不仅是一种成本低、效率高、实用性强的处置电网调峰能力不足问题的处置方案,而且对于火电厂自身来说,调峰改动也有利于提高效率,降低成本,增补火电厂的市场竞争力。

  四、结论

  当前风电发扬的逆境不仅仅是可再生动力自身特点造成,更是当前电力体制下形成“风火竞争”局面的必然结果,只有建立起自由竞争的电力市场,经过市场的作用,将火电等化石燃料动力与可再生动力的利益机制理顺,使二者结合起来,形成“风火互补”,创造出有利于可再生动力发扬的市场环境,才能包管可持续的动力发扬。

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