回到6月9日,這一天,光照條件非常好,光伏發(fā)電從早上六點開始,從17萬千瓦快速攀升至中午13時的2300萬千瓦(注:如果算上自發(fā)自用部分,光伏發(fā)電出力應(yīng)該在2600萬千瓦左右),隨后逐步下降至20時的8萬千瓦。除了出力的變化之外,光伏給電力系統(tǒng)帶來的最大挑戰(zhàn),正如德國柏林電網(wǎng)公司工程師廖宇先生所言,是夜幕降臨后的晚上。當夜間光伏出力為零,或者連續(xù)陰雨天時,電力系統(tǒng)要維持安全穩(wěn)定運行,滿足用電負荷需求,必須依靠能夠靈活響應(yīng)的常規(guī)電源。因此,新能源越來越多地進入電力系統(tǒng)之后,主要是發(fā)揮電量替代作用,而要滿足電力系統(tǒng)實時平衡要求,對常規(guī)電源的需求不僅不會大幅度減少,反而對其靈活性的要求越來越高。
問題二:新能源和分布式電源大多接入配電網(wǎng),就地消納,對輸電網(wǎng)或者跨區(qū)域電網(wǎng)的需求會削弱嗎?
回答二:否。首先需要說明的是,分布式電源是一個相對概念,配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)也不存在嚴格的區(qū)分。目前,德國風電和光伏發(fā)電裝機總量約7000萬千瓦,其中約90%接入110千伏及以下電壓等級的配電網(wǎng)。這些新能源發(fā)電項目分布不均,在局部地區(qū)的特定時段(如日照條件非常好的中午),光伏發(fā)電出力有可能超過當?shù)赜秒娯摵,此時配電網(wǎng)向輸電網(wǎng)反向送電,光伏電量通過輸電網(wǎng)輸送至其他地區(qū)甚至跨國消納。德國6月9日光伏發(fā)電運行特點也正好說明了這一特點。6月9日德國發(fā)電、用電及進出口情況如圖2-1所示。
圖2-1 6月9日德國發(fā)電、用電及進出口情況
從圖2-1可以看出,6月9日中午光伏出力非常大,至中午13時光伏出力達到最高值,約2300萬千瓦。從上午8點到下午18點,其他電源,包括常規(guī)電源(火電、核電、水電)、風電、生物質(zhì)發(fā)電的出力,并沒有發(fā)生很大波動,變化較大的是出口電力,這一點值得關(guān)注。我們發(fā)現(xiàn),9日全天德國均處于電力凈出口狀態(tài),而從早上6時開始,出口電力逐漸增大,至中午13時凈出口電力達到最大值,約1253萬千瓦。隨后凈出口電力逐漸減少,至晚上18時降至302萬千瓦。凈出口電力的增加與減少,與光伏出力曲線高度吻合。換言之,光伏大發(fā)的同時,伴隨著出口電力的增加,德國光伏消納依托了歐洲大電網(wǎng)。
眾所周知,德國電網(wǎng)處于歐洲大陸互聯(lián)電網(wǎng)樞紐位置,也是歐洲輸電運營商聯(lián)盟(ENTSO-E)的重要成員之一。德國與歐洲其他國家通過30條跨國聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)互聯(lián)。通過1條220kV以下線路、2條220kV線路、3條380kV線路與丹麥互聯(lián);通過2條220kV線路、4條380kV線路與法國互聯(lián);通過8條220kV線路與盧森堡互聯(lián);通過5條380kV聯(lián)絡(luò)線與荷蘭互聯(lián);通過1條220kV