今年，IEEFA發(fā)布了《電力—行業(yè)轉(zhuǎn)型，此時(shí)此刻 風(fēng)電和光伏不會(huì)破壞電網(wǎng)：9個(gè)案例研究》報(bào)告，本訂閱號(hào)小編對(duì)報(bào)告的執(zhí)行摘要進(jìn)行了翻譯，并在此分享與大家。
執(zhí)行摘要
本研究展示了9個(gè)主要國(guó)家和地區(qū)如何利用現(xiàn)有的整合技術(shù)和政策措施來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電和光伏在市場(chǎng)中的高份額，以在不降低可靠性或削減供應(yīng)的情況下改善其國(guó)內(nèi)電源的多樣性。
鑒于全球可再生能源的快速增長(zhǎng)、對(duì)氣候變化和空氣污染的擔(dān)憂以及可再生能源部門(mén)與化石燃料的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，本次研究十分及時(shí)。
電力可再生能源可分為間歇性可再生能源，特別是風(fēng)電和光伏，以及可按需提供的非間歇性可再生能源，如生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒐鉄幔–SP）和水力發(fā)電。本次研究的重點(diǎn)是電網(wǎng)穩(wěn)定性以及風(fēng)電和光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
提高供電安全性和電網(wǎng)可靠性的9個(gè)選項(xiàng)
本次研究中的9個(gè)案例均來(lái)自全球風(fēng)電和光伏市場(chǎng)份額排名前15位的國(guó)家／市場(chǎng)（風(fēng)電和光伏在研究國(guó)家／市場(chǎng)中的發(fā)電量占比在14～53％，而全球的平均水平為5％）。而且案例研究橫跨全球：4個(gè)來(lái)自歐洲，2個(gè)來(lái)自美國(guó)，1個(gè)來(lái)自南美，1個(gè)來(lái)自亞洲，1個(gè)來(lái)自澳大利亞。按2017年風(fēng)電和光伏市場(chǎng)占總凈發(fā)電量的比例遞減排列，它們的排名依次是：丹麥（52．8％）；南澳州（48．4％）；烏拉圭（32．2％）；德國(guó)（26％）；愛(ài)爾蘭（24．6％）；西班牙（23．2％）；德克薩斯州（18％）；加州（15％）；和印度泰米爾納德邦（14．3％）。
來(lái)自國(guó)度研究的主要城市數(shù)據(jù)顯示，并未有1座城市遭受到重大的電網(wǎng)問(wèn)題。恰恰相反，電力故障數(shù)據(jù)表明，這些城市擁有全世界中最穩(wěn)當(dāng)?shù)碾娋W(wǎng)，并且這些城市在國(guó)民收入方面表現(xiàn)也較為突出。
本報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注市場(chǎng)規(guī)律和資源需求中的實(shí)際改變以求實(shí)現(xiàn)向使用更多的風(fēng)電和光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)變。下面討論的所有電網(wǎng)集成解決方案都可以在今天得到驗(yàn)證。這其中沒(méi)有考慮到可以使用更多間歇性可再生能源的新興技術(shù)的廣泛應(yīng)用，尤其是電池儲(chǔ)能。但我們注意到，電池儲(chǔ)能是決策者新興的解決方案，尤其是在南澳大利亞州。
我們提請(qǐng)注意系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商考慮的9個(gè)選項(xiàng)都可以幫助簡(jiǎn)化集成過(guò)程并確保供電安全性和電網(wǎng)可靠性。各國(guó)可以根據(jù)自己的情況進(jìn)行選擇，以避免對(duì)其電力市場(chǎng)進(jìn)行徹底的重新設(shè)計(jì)。我們認(rèn)為解決方案與特定條件相關(guān)聯(lián)，廣泛共享最先進(jìn)的解決方案是鼓勵(lì)市場(chǎng)增長(zhǎng)的最佳途徑。下面列出了9個(gè)選項(xiàng)，并從案例研究中提取了例子。
輸電網(wǎng)方面的及時(shí)投資
得克薩斯州是輸電網(wǎng)投資中高度組織化項(xiàng)目的領(lǐng)先案例，該項(xiàng)投資使風(fēng)力發(fā)電區(qū)域與城市連接在一起。
促進(jìn)鄰國(guó)與電力市場(chǎng)之間的輸電網(wǎng)的互聯(lián)互通與合作
2014年，加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（CAISO）和PacifiCorp啟動(dòng)了西部能源失衡市場(chǎng)交易，以平衡需求和供應(yīng)的多樣性，從而減少可再生能源的棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，該交易拓展到了CAISO涉及的7個(gè)州。
確保國(guó)內(nèi)發(fā)電的靈活性
在烏拉圭，國(guó)內(nèi)水電為過(guò)去五年增長(zhǎng)超過(guò)30倍的風(fēng)力發(fā)電提供了靈活性。
市場(chǎng)改革為電網(wǎng)的靈活性提供支持
愛(ài)爾蘭正在引入實(shí)時(shí)平衡和日內(nèi)市場(chǎng)，以在靈活發(fā)電、需求側(cè)響應(yīng)和儲(chǔ)能方面為潛為投資者提供重要的價(jià)格信號(hào)，在更加靈活的電網(wǎng)的發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)可再生能源滲透增長(zhǎng)的更好響應(yīng)。
支持需求側(cè)的靈活性
在2016年發(fā)生了百年一遇風(fēng)暴而導(dǎo)致全國(guó)范圍內(nèi)停電之后，南澳州制定了一項(xiàng)能源規(guī)劃，以對(duì)新的電力來(lái)源靈活性進(jìn)行支出，其中包括1000兆瓦的契約化需求側(cè)管理。
更好的風(fēng)電和光伏預(yù)測(cè)
在西班牙，風(fēng)電預(yù)測(cè)方面的預(yù)測(cè)模型Sipreolico得到了較大的改進(jìn)，目前已使日前的預(yù)測(cè)值誤差減半。
提高配電網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)能力
德國(guó)已經(jīng)改變家用光伏逆變器的電網(wǎng)規(guī)范，使其能夠響應(yīng)電網(wǎng)頻率的變化，從而穩(wěn)定電網(wǎng)，同時(shí)避免任何突然的大規(guī)模斷電。
使可再生能源在電網(wǎng)平衡中承擔(dān)更多責(zé)任
從今年開(kāi)始，丹麥風(fēng)電整合商將不得不在整個(gè)投資組合中提供穩(wěn)固的電力，包括最老的風(fēng)電渦輪機(jī)組，這意味著他們將為不準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)買(mǎi)單。
國(guó)家的引領(lǐng)
印度在未來(lái)十年使全國(guó)各類可再生能源增長(zhǎng)5倍的雄心壯志，激發(fā)了一系列諸如邦際綠色電力走廊等倡議，這有利于整合泰米爾納德邦當(dāng)?shù)氐墓夥l(fā)電。
報(bào)告的研究成果對(duì)應(yīng)對(duì)全球風(fēng)電和光伏發(fā)電市場(chǎng)份額快速上升有著重大的意義。隨著間歇性可再生能源市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)，系統(tǒng)整合的議題將變得更加重要。本次案例研究提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，記錄了1個(gè)國(guó)家或地區(qū)風(fēng)電和光伏的市場(chǎng)份額如何提升至10倍世界平均水平。在短短幾年內(nèi)獲得大量的市場(chǎng)份額反映了一些分析師預(yù)測(cè)的長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的轉(zhuǎn)變。例如，烏拉圭的風(fēng)電和光伏發(fā)電量從2013年的1％上升至2017年的32％。
在政治和行業(yè)反對(duì)可再生能源的背景下，該報(bào)告顯得尤為及時(shí)。美國(guó)的政治抵制情緒尤其明顯，特朗普政府正在尋求加強(qiáng)煤炭和核能的方法。但是這類的抵制在其他地方也有所提高。例如，我們注意到德國(guó)在2018年對(duì)煤炭進(jìn)行了讓步，并且放棄了它2020年的碳排放目標(biāo)?；剂瞎緡@可再生能源的增長(zhǎng)對(duì)電力可靠性和購(gòu)買(mǎi)力產(chǎn)生負(fù)面的影響編造了一個(gè)錯(cuò)誤的敘述。
在本研究的3個(gè)案例中，地區(qū)趨勢(shì)超過(guò)了國(guó)家趨勢(shì)：南澳州、加利福尼亞和得克薩斯州。這些例子說(shuō)明了區(qū)域市場(chǎng)如何在風(fēng)電和光伏的早期使用者中發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用。像印度那樣，當(dāng)國(guó)家政府加入時(shí)，區(qū)域增長(zhǎng)會(huì)更快，就像在泰米爾納德邦一樣。
最后，本報(bào)告發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電和光伏對(duì)電網(wǎng)可靠性影響的擔(dān)憂被夸大了。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)提高系統(tǒng)靈活性和電網(wǎng)互聯(lián)以及確保強(qiáng)大的價(jià)格信號(hào)，確保風(fēng)電和光伏發(fā)電量至少達(dá)到總發(fā)電量的50％。運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)一系列技術(shù)工程調(diào)整，投資和電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)改革來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，而無(wú)需采用傳統(tǒng)發(fā)電的新能源市場(chǎng)補(bǔ)貼。
