大規模海上風(fēng)電送出是一個(gè)系統性問(wèn)題,不僅依靠電力交易市場(chǎng)化機制,更重要是配套適應性的輸電網(wǎng)絡(luò ),使規劃、投資、接入、傳輸、交易各環(huán)節聯(lián)通互動(dòng)。
(來(lái)源:微信公眾號“歐洲海上風(fēng)電”ID:EU_offshore )
阻礙英國實(shí)現2030年海上風(fēng)電目標的7個(gè)問(wèn)題
在英國,自首相鮑里斯·約翰遜承諾“到2030年將海上風(fēng)電裝機容量提升至40GW”的目標后,幾家風(fēng)電開(kāi)發(fā)商與地方議員對現有英國輸電系統應對能力表示擔憂(yōu),稱(chēng)其“綠色工業(yè)革命”計劃脫離現實(shí),一切都不樂(lè )觀(guān)!
他們從能源政策、監管漏洞,到天然氣和電網(wǎng)應對等細節,提出了一系列懸而未決的問(wèn)題,總結如下:
英國政府仍未發(fā)布期待已久的《能源白皮書(shū)》,未在更實(shí)質(zhì)性的能源政策和立法意圖聲明中概述了優(yōu)先事項的細節;
將氫氣引入燃氣網(wǎng)絡(luò )、將氣網(wǎng)與電網(wǎng)結合、如何協(xié)同發(fā)展,是關(guān)注的焦點(diǎn)也是實(shí)現的難點(diǎn);
鑒于目前電網(wǎng)現狀,英格蘭、威爾士與蘇格蘭的電網(wǎng)需要進(jìn)行極為復雜的數字化升級;
目前的海上輸電網(wǎng)絡(luò )架構支撐不了大規模海上風(fēng)電的傳輸,需要電網(wǎng)規劃和體系的改革;
需要采取更具戰略性和協(xié)調性的方法,重新規劃、設計和交付輸配電網(wǎng)絡(luò )系統;
最遲在2023年之前建立新的離岸監管制度,且與所需的在岸投資進(jìn)行協(xié)調,允許對陸上電網(wǎng)進(jìn)行“預期投資”,與規劃建設的海上風(fēng)電場(chǎng)和電纜登陸位置;
海上風(fēng)電基礎設施集群中心,如東英吉利亞的諾??丝?,應高度關(guān)注其并網(wǎng)電能質(zhì)量,發(fā)展多種方案以減小對國家電網(wǎng)的危險,避免類(lèi)似2019年倫敦大停電的破壞性案例。
輸電網(wǎng)絡(luò )是核心,是關(guān)鍵
眾多問(wèn)題的核心仍是離岸電力網(wǎng)絡(luò ),包括海上升壓站、換流站、海纜傳輸和能源島等。
歐洲海上風(fēng)電經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展,在北海區域已形成了多個(gè)集群離岸電力網(wǎng)絡(luò ),“點(diǎn)對點(diǎn)”連接陸上環(huán)網(wǎng)系統。而陸上電網(wǎng)系統是高壓輸送線(xiàn)路和設備不足、網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商多樣化的輸電網(wǎng)絡(luò ),未來(lái)十年能否承受大規模并網(wǎng)的能源,是個(gè)系統性難題。
RWE、Iberdrola兩家海上風(fēng)電投資企業(yè)曾對過(guò)時(shí)的行業(yè)法規表示不安,輸電網(wǎng)可能成為阻礙英國快速發(fā)展海上風(fēng)電的最大投資風(fēng)險。
解決如何將40GW的海上風(fēng)電引入現有未能匹配的電網(wǎng)系統,正考驗著(zhù)當局和監管者。
多方案齊頭并進(jìn)
英國能源部長(cháng)Kwasi Kwarteng親自帶隊開(kāi)展了海上輸電系統的研究,表明了鮑里斯政府對離岸電力一體化環(huán)網(wǎng)的支持和重視。
該研究?jì)热莅ó斍暗狞c(diǎn)對點(diǎn)連接規劃、海上輸電設施OFTO制度、現有海上輸電制度中需要變更的法規、能夠支持共享連接的全新HVDC方案、與周邊國家實(shí)現更多功能的電力市場(chǎng)互聯(lián),最終在年底前提出處理海上輸電問(wèn)題的新方法。
其中,最受人關(guān)注的是支持共享連接的全新HVDC方案。
英國最大的電力系統運營(yíng)商National Grid ESO的一份研究表明,到2050年,通過(guò)使用共享的輸電基礎設施將海上風(fēng)電場(chǎng)連接到英國陸上電網(wǎng),可以節省約60億英鎊。
這種共享接入方案通過(guò)建立集中式的大型海上換流平臺,同時(shí)連接多個(gè)風(fēng)電場(chǎng),使用HVDC系統將電力傳輸到岸上,可減少50%基礎設施投入。這種海上風(fēng)電共享接入方案在國際上比較少見(jiàn),英國仍需投入資金進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
而對于風(fēng)電開(kāi)發(fā)商,其投資的關(guān)鍵因素則是到2023年能否建立新的輸電網(wǎng)規劃制度,這將影響未來(lái)投產(chǎn)項目的規劃批準。
借海上風(fēng)電之東風(fēng),HVDC或迎來(lái)黃金時(shí)代
為解決陸上高壓直流輸電的困局,SSE、ScottishPower和NationalGrid UK于去年底達成”蘇電英送”計劃,規劃了一條HVDC海底輸電線(xiàn)路??偼顿Y高達數十億英鎊,起點(diǎn)位于蘇格蘭的Peterhead和Torness,終點(diǎn)在英格蘭東北部的Selby和HawthornPoint。輸送容量4GW,最遠輸送距離達到440km。
目前英國國家電網(wǎng)系統包含約7200公里的架空線(xiàn)、1400公里的地下電纜和約330個(gè)變電站。在英格蘭和威爾士有高壓輸電系統,系統電壓為275kV和400kV。擁有2000MW英法輸電系統、1000MW BritNed英荷輸電系統兩條典型HVDC線(xiàn)路。
高壓直流輸電HVDC(High Voltage Direct Current)即整流側將高壓的交流電變成高壓的直流電,通過(guò)高壓直流線(xiàn)路傳輸,逆變側將高壓的直流再變成高壓的交流電。
盡管HVDC有一些缺點(diǎn),但在遠距離輸電時(shí),成本上較交流方案有一定優(yōu)勢,還具備以下能力:
互連異步或以不同頻率運行的網(wǎng)絡(luò )的能力;
不受技術(shù)限制的長(cháng)距離傳輸功率的能力;
在所有系統背景下控制HVDC連接上的潮流的能力;
根據網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的要求,具備雙向傳輸功率的能力;
在某些情況下,提高交流系統穩定性的能力。
評論