風(fēng)電和光伏的現(xiàn)存問題
目前,風(fēng)電和光伏發(fā)電項(xiàng)目的不斷發(fā)展,進(jìn)一步增加了維持電力系統(tǒng)供需平衡的難度。在彭博新能源財(cái)經(jīng)“靈活性分析系列”的首份報(bào)告中,將從三個(gè)時(shí)期,闡述電力系統(tǒng)為了整合容量龐大的可再生能源,需要哪些在哪些方面提升靈活性。
為了防止停電,電力系統(tǒng)必須時(shí)刻保持動態(tài)供需平衡。舉例而言,電力需求可能隨著天氣或用戶行為模式的變化而改變,而電力供應(yīng)則可能由于技術(shù)故障或可再生資源的固有產(chǎn)出波動而改變。
無論如何,保持電力系統(tǒng)供需平衡的難度確實(shí)在不斷增加。目前,光伏和風(fēng)電等多種可再生能源產(chǎn)出正在不斷增長,電力需求在發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體中增長幅度更大,而煤電等傳統(tǒng)靈活性資源正在逐漸退出市場。
光伏和風(fēng)電的發(fā)展會影響電力系統(tǒng)的供需平衡,主要體現(xiàn)在以下方面:(1)要應(yīng)對電力需求峰值較高,或者可再生能源電力產(chǎn)出較低等極端情況,必須依賴可調(diào)度容量,然而隨著光伏和風(fēng)電項(xiàng)目的不斷發(fā)展,可調(diào)度電力容量的經(jīng)濟(jì)效益正在下降,這就給市場改革提出了要求。(2)由于可預(yù)測或不可預(yù)測的天氣變化,用電需求會出現(xiàn)波動,電力系統(tǒng)為了時(shí)刻保持供需平衡,必須具備快速增加或減少電力產(chǎn)出的能力。(3)電力系統(tǒng)對頻率控制的需求將有所增加。這是由于光伏與風(fēng)力發(fā)電設(shè)施應(yīng)對頻率波動的緩沖能力不夠,而具備調(diào)頻功能的傳統(tǒng)電廠數(shù)量正在日益減少。
對于電力系統(tǒng)而言,保證足夠的系統(tǒng)靈活性非常重要,主要原因如下:
供電量變動較大的發(fā)電設(shè)施比例正在增加。很多市場中光伏和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施正在不斷增加,而這類設(shè)施的電力產(chǎn)出會直接受到天氣的影響,從而給電力供應(yīng)帶來而更多的不確定性。
在發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體中,由于更加多變的住宅和商業(yè)用電需求在逐漸增長,而穩(wěn)定的工業(yè)用電需求的占比越來越小,電力需求的峰值曲線變得更加陡峭。
傳統(tǒng)的靈活性供電設(shè)施在不斷減少。煤炭和燃?xì)獾葌鹘y(tǒng)火電廠可以調(diào)節(jié)自己的產(chǎn)出,以應(yīng)電力供需狀態(tài)的變化。然而,在很多發(fā)達(dá)國家市場中,由于設(shè)備老化、法規(guī)要求或經(jīng)濟(jì)疲軟等原因,此類電廠的數(shù)量正在不斷減少。