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图9 丹麦能源系统转型的关键效果指标
在丹麦的能源板块,发生最急剧的变化是在可再生能源发电领域,可再生能源占2016年总能源消费的31%。而在20世纪90年代初,丹麦可再生能源发电量占发电总量的不到5%。2016年,数据60%是因为丹麦对陆上和海上风力发电潜力进行了大量勘探(42%),并伴随着燃料转型—从煤炭和天然气转变向生物燃料(14%)。
丹麦式可再生能源的整合—灵活与开放的能源市场
为了应对丹麦50%发电量的波动(风电和光伏),丹麦输电系统运营商(TSO) Energinet.dk已经实施了一些倡议和系统解决方案。主要因素是:
•规划和预测:
丹麦TSO开发了先进的监测系统来预测风电和光伏等能源的预期发电量,以便改进以小时为单位发电的计划,从而减少对备用能力的需要。
•发电站的灵活性和备用能力:
备用容量加上大多数传统发电站将发电量调整到其额定容量的50%以下的技术能力,意味着可再生能源成为丹麦系统的基荷能源。
•有效和透明的电力市场:
风电和光伏的整合得到了北欧日前电力市场的支持。风力发电和光伏发电的边际成本非常低,这意味着它们在“效果排序”中被市场“分派”到传统能源之前。
•强大的国内输电网络和跨境互联:
为了平衡和市场目的,丹麦与北方邻国(挪威和瑞典)和南部国家(德国和荷兰)实现了充分的能源相互连接,使丹麦在电力不足(或盈余)从邻国获取(或给予邻国),以实现平衡。尤其是挪威和瑞典以水电为主,水电是平衡间歇性风电和光伏的理想选择。这些都是通过耦合的电力市场实现的,目前从芬兰到南欧的电力市场都是如此。
• TSO在可再生能源的购买弹性:
大型风电项目已被证明在大风条件下具有非常有效的平衡能力。风电站的响应时间很短,启动成本也很低。在适当的激励和“虚拟电厂控制系统”的帮助下,大型风电项目可以在一般电力市场价格较低时,参与到特定的均衡电力市场中,获得具有吸引力的电价。
展望未来,为了应对丹麦波动的电力能源系统,进一步规划基础设施(电网)和保持系统的高度稳定和电力价格的竞争性至关重要。与邻国和欧盟电力系统的进一步整合和互联也是答案的一部分。此外,还在探索通过热转换器等其他部门储存和使用电力的能力,未来的交通电气化也都是这个计划的一部分。丹麦能源规划与欧盟建立更深入一体化密切相关的能源联盟计划。
新的能源协议正在制定
在欧盟2030年能源目标的基础上,围绕新的能源协议的政治谈判已经开始。新的能源协议将为丹麦能源部门设定2020年后的发展方向和目标,议程的重点将是进一步摆脱以化石燃料为基础的能源来源,进一步提高能源效率,建立一个以市场为基础的能源部门,为消费者和企业进行成本效益的改革,从而使能源价格具有竞争性。政府正在努力实现可再生能源到2030年,占到丹麦能源消费总量达到50%的目标。为了实现这个目标,欧盟法规和丹麦专家的建议都指出了更多竞争性的支持方案,如用于部署海上风力的投标系统。
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