作為西班牙風(fēng)能協(xié)會(huì)的主席,Jose Donoso Alonso有很多機(jī)會(huì)和中國(guó)的同行們交流。每次,他都被大家追問(wèn)同一個(gè)問(wèn)題:你們的電網(wǎng)是怎么做到的(西班牙的電網(wǎng)是如何做到能夠承受16.4%的風(fēng)電上網(wǎng)量)?
這個(gè)問(wèn)題的背景,是2010年西班牙風(fēng)力發(fā)電量年平均水平占全國(guó)入網(wǎng)電量的16.4%,全世界排名第二,僅次于丹麥。
而在我國(guó),因?yàn)樘烊痪哂械牟▌?dòng)性和不穩(wěn)定性,風(fēng)電常被詬病為“垃圾電”。甚至有觀點(diǎn)認(rèn)為,如果占到入網(wǎng)電量的8%-10%,就極有可能導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)的崩潰。
這樣的說(shuō)法常常讓Jose哭笑不得,他雙手一攤,“你看,我們的電網(wǎng)并沒(méi)有崩潰。”
對(duì)于西班牙的電網(wǎng)來(lái)說(shuō),16.4%的風(fēng)電占比,只是小意思。2009年12月30日,該國(guó)創(chuàng)下了自己最高的記錄:風(fēng)電占入網(wǎng)總電量的全天平均值為43%,瞬時(shí)最高達(dá)54.7%。
“與中國(guó)的電網(wǎng)相比,我們的電網(wǎng)并不見(jiàn)得更堅(jiān)強(qiáng)或是智能。”西班牙國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)營(yíng)總監(jiān)Alberto Carbajo Josa說(shuō),“在現(xiàn)有的電網(wǎng)技術(shù)水平和條件下,電網(wǎng)接納更多的風(fēng)電是經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,而不是技術(shù)水平的問(wèn)題。”
“風(fēng)電孤島”西班牙
西班牙風(fēng)電與我國(guó)相似:即風(fēng)能資源與用電負(fù)荷地域不匹配
世界上風(fēng)電發(fā)電量占入網(wǎng)電量比例最高的國(guó)家是丹麥,約為20%,最高峰時(shí)達(dá)到60%。
“丹麥的風(fēng)電占電網(wǎng)的高比率,很大原因上是因?yàn)橛姓麄€(gè)歐洲比較完善的強(qiáng)聯(lián)電網(wǎng)的支撐。”國(guó)家發(fā)改委能源研究所副研究員董路影表示。
丹麥的地理位置非常優(yōu)越,北有水力發(fā)電站,南有火電發(fā)電廠。當(dāng)風(fēng)力不夠的時(shí)候,丹麥可以從挪威引進(jìn)水電;當(dāng)風(fēng)力發(fā)電量在本國(guó)難以消納時(shí),丹麥可以把風(fēng)電低價(jià)賣(mài)給其他國(guó)家。
早在1965年,丹麥日德蘭島已和瑞典電纜聯(lián)系起來(lái),而在上世紀(jì)70年代,丹麥和挪威的電纜實(shí)現(xiàn)連接。
“這種跨國(guó)電網(wǎng)的相通,保證了丹麥與其他國(guó)家電力互送的頻繁。”Alberto Carbajo Josa介紹,“一年中,丹麥要進(jìn)出口的電甚至?xí)_(dá)到該國(guó)總用電量的30%。”
與丹麥相比,西班牙的電網(wǎng)要“悲劇”的多。
西班牙位于歐洲西南端的角落,僅有一條 400 千伏的線路與葡萄牙以及法國(guó)南部相聯(lián), 進(jìn)而與歐洲電網(wǎng)相聯(lián)。此外,還有一條海底電纜與摩洛哥相聯(lián)。
目前,這兩條線路總的交換電力容量?jī)H為230萬(wàn)千瓦,占其全部電力裝機(jī)容量的2.8%。
“和中國(guó)的內(nèi)蒙相似,西班牙電網(wǎng)與歐洲大陸電網(wǎng)的聯(lián)接是比較弱的。”Alberto Carbajo Josa表示,“我們也是一個(gè)"風(fēng)電孤島"。”
實(shí)際上,西班牙風(fēng)電還有一個(gè)與歐洲不同,但與我國(guó)情形相似的特點(diǎn):即風(fēng)能資源與用電負(fù)荷地域不匹配。
“風(fēng)能資源主要分布在北部和南部的沿海區(qū)域,但電力負(fù)荷最大的地區(qū)是中部首都附近,其次是東部的巴塞羅那附近,電網(wǎng)需要跨地區(qū)輸送風(fēng)電。”西班牙國(guó)家電網(wǎng)公司調(diào)度控制中心負(fù)責(zé)人Tomas Dominguez Autran表示。
但這并沒(méi)有影響西班牙風(fēng)電的快速發(fā)展。根據(jù)Jose Donoso Alonso提供的數(shù)據(jù),2010年,西班牙風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到20676兆瓦,排名位列全球第四,在歐盟國(guó)家中僅次于德國(guó)。但是發(fā)電量卻在歐盟國(guó)家中排名第一,為42.7TWH。
寬松的入網(wǎng)要求
因風(fēng)電發(fā)電量預(yù)測(cè)難,西班牙規(guī)定只有當(dāng)相差比例超過(guò)20%時(shí),才需付罰款
“在電網(wǎng)不那么給力的情況下,西班牙主要采用的是放松接納風(fēng)電入網(wǎng)條件的辦法,讓風(fēng)電上網(wǎng)相對(duì)于常規(guī)能源電力上網(wǎng)更容易。”Jose Donoso Alonso表示。
Tomas Dominguez Autran介紹,西班牙國(guó)家電網(wǎng)在向各發(fā)電企業(yè)收購(gòu)發(fā)電量時(shí),要求企業(yè)必須提前一天報(bào)出各個(gè)時(shí)段的上網(wǎng)電價(jià)以及預(yù)測(cè)的上網(wǎng)電量。“發(fā)電企業(yè)要預(yù)計(jì)每天6個(gè)大時(shí)段以及24個(gè)小時(shí)段的發(fā)電量,我們?cè)俑鶕?jù)第二天各時(shí)段的用電需求預(yù)測(cè)情況,決定電網(wǎng)入網(wǎng)電量的調(diào)度。”
對(duì)于常規(guī)能源發(fā)電企業(yè),如果實(shí)際的上網(wǎng)電量與預(yù)測(cè)的發(fā)電量相差超過(guò)5%,則發(fā)電企業(yè)需要向電網(wǎng)公司支付超過(guò)上網(wǎng)電價(jià)數(shù)額的罰款,相差比例越高,罰款的倍數(shù)越大。
“但對(duì)于風(fēng)電,考慮其發(fā)電量預(yù)測(cè)的難度,規(guī)定只有當(dāng)相差比例超過(guò) 20%時(shí),才需要支付罰款,并且罰款的額度與常規(guī)電力企業(yè)超過(guò)5%需支付的罰款額度相當(dāng)。”Tomas Dominguez Autran說(shuō)。
自2004年以來(lái),風(fēng)電入網(wǎng)政策在西班牙得到了有效的實(shí)施。由于沒(méi)有要求電網(wǎng)無(wú)條件 地接收風(fēng)電,風(fēng)電和其他電力一樣直接參與競(jìng)價(jià)上網(wǎng),政策受到了電網(wǎng)企業(yè)的歡迎。
而在風(fēng)電入網(wǎng)政策的壓力和驅(qū)動(dòng)下,西班牙的風(fēng)電開(kāi)發(fā)企業(yè)和電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)紛紛加大了對(duì)風(fēng)資源短期預(yù)測(cè)、風(fēng)機(jī)出力短期預(yù)測(cè)的研究。
在西班牙國(guó)家電網(wǎng)公司位于馬德里的調(diào)度中心,一塊長(zhǎng)約3米、寬約1.5米的電子屏幕上,顯示著未來(lái)一周的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。“較短的黃線是實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù),紅線是開(kāi)發(fā)商預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù),綠線是我們自己預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)。”Tomas Dominguez Autran表示。他介紹,目前西班牙國(guó)家電網(wǎng)公司的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度約在85%左右。
此外,西班牙還鼓勵(lì)風(fēng)電、水電等可再生能源發(fā)電的分布式發(fā)展。由于其風(fēng)資源主要集中在北部和南部, 西班牙的風(fēng)電場(chǎng)也是以成片開(kāi)發(fā)的大中規(guī)模的電場(chǎng)為主, 但為了減少電網(wǎng)接納風(fēng)電的壓力,政策開(kāi)始采取措施鼓勵(lì)建設(shè)中小規(guī)模的分布式風(fēng)電場(chǎng)。
“今后幾年內(nèi),在不會(huì)大幅度地提高發(fā)電成本、經(jīng)濟(jì)性可接受的前提下,預(yù)計(jì)電網(wǎng)可以接受30%左右容量的風(fēng)電。”Jose Donoso Alonso預(yù)計(jì)。
溢價(jià)機(jī)制激勵(lì)
西班牙政府額外為上網(wǎng)風(fēng)電提供溢價(jià),溢價(jià)為平均參考銷售電價(jià)的50%
寬松的入網(wǎng)要求之外,西班牙大規(guī)模的并網(wǎng)發(fā)電還倚重于該國(guó)所采用的風(fēng)電溢價(jià)機(jī)制。
西班牙在 1997 年頒布和實(shí)施了《54號(hào)電力法》,旨在建立一個(gè)自由競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng), 并通過(guò)電力體制改革使發(fā)電企業(yè)和供電企業(yè)私有化,所有發(fā)電企業(yè)向電力交易平臺(tái)售電,所有供電企業(yè)向電力交易平臺(tái)購(gòu)電,售電和購(gòu)電價(jià)格根據(jù)電力供需情況競(jìng)爭(zhēng)確定。
“在保證基本收益的前提下,西班牙鼓勵(lì)風(fēng)電場(chǎng)積極參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),規(guī)定風(fēng)電電價(jià)實(shí)行"雙軌制",即固定電價(jià)和溢價(jià)機(jī)制相結(jié)合的方式。”Jose Donoso Alonso介紹。
固定電價(jià)方式,也就是風(fēng)電電價(jià)水平固定,為電力平均參考銷售電價(jià)的90%,電網(wǎng)企業(yè)必須按照這樣的價(jià)格水平收購(gòu)風(fēng)電,超過(guò)電網(wǎng)平均上網(wǎng)價(jià)格部分由國(guó)家補(bǔ)貼;溢價(jià)方式是風(fēng)電企業(yè)需要按照電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則與其他電力一樣競(jìng)價(jià)上網(wǎng),但政府額外為上網(wǎng)風(fēng)電提供溢價(jià),即政府補(bǔ)貼電價(jià)。因此電價(jià)水平為溢價(jià)(政府補(bǔ)貼電價(jià))+電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià),風(fēng)電溢價(jià)為平均參考銷售電價(jià)的50%。
平均參考銷售電價(jià)每年由西班牙政府根據(jù)電力市場(chǎng)對(duì)電力用戶的銷售電價(jià)情況確定, 在前一年年底公布,并維持一年不變。即使第二年電力市場(chǎng)銷售電價(jià)有所變化,這個(gè)電價(jià)也保持不變。“政府補(bǔ)貼的資金則是從消費(fèi)者處募集,每年募集總量約是370.5萬(wàn)歐元。”Jose Donoso Alonso表示。
目前,西班牙實(shí)行的風(fēng)電固定電價(jià)是77.47歐元/兆瓦時(shí),溢價(jià)方式電價(jià)則在75.4歐元/兆瓦時(shí)89.8歐元/兆瓦時(shí)。
發(fā)電企業(yè)可以在兩種方式中任選一種作為確定電價(jià)的方式,但只能在上一年年底選擇一次,持續(xù)一年。
“由于全球能源價(jià)格的上漲,西班牙的電力銷售電價(jià)以及電力上網(wǎng)價(jià)格也在持續(xù)上漲,因此90%以上的風(fēng)電企業(yè)選擇了溢價(jià)方式電價(jià),一方面參與電力市場(chǎng)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),另一方面也獲得了政府的獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)貼電價(jià),以獲得更高的利益。”Jose Donoso Alonso介紹,“但也有些企業(yè)更青睞固定電價(jià),因?yàn)樗€(wěn)妥。”
“對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)來(lái)說(shuō),其實(shí)際支付給風(fēng)電和其他電力的上網(wǎng)電價(jià)相同,這初步消除了電網(wǎng)對(duì)接納風(fēng)電上網(wǎng)在直接經(jīng)濟(jì)利益方面的障礙。”Tomas Dominguez Autran表示。