丹麥分布式能源發(fā)展之路

　　丹麥用了大約10年的時間，大幅實現(xiàn)了由低能效、集中式、利用化石能源發(fā)電向區(qū)域自主發(fā)電、電力消費者自有發(fā)電的轉(zhuǎn)變。巧合地是，這種轉(zhuǎn)變花費的時間相當(dāng)于建造一個核電站的時間。丹麥一直沒有、未來也不會有建立核電站的計劃，早在1985年，丹麥的國家能源計劃書中就已將核能發(fā)電計劃剔除。
　　在30年的經(jīng)濟發(fā)展中，丹麥一直保持著能源供給的穩(wěn)定性。在此期間，國家對小型熱電聯(lián)產(chǎn)項目以及可再生能源有了了解并給予了支持。1975年-2000年，丹麥已經(jīng)減少了30%用于住宅供暖的化石能源消費。在1975年還處于100%依賴石油為主要能源供給的丹麥，在同期也已經(jīng)通過各種方式將化石能源的消費降低到40%，能源消費種類也變得多樣化，包括對石油、煤炭、天然氣以及可再生能源的利用。整個這段時期，全國能源的總消耗量相當(dāng)于2000萬噸燃油消耗量。
　　20世紀90年代，熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)在丹麥的城鎮(zhèn)、村莊以及150處住宅落戶，小型CHP則與區(qū)域供暖系統(tǒng)結(jié)合起來。熱電聯(lián)產(chǎn)電廠包括一個或者多個CHP單元，高負荷鍋爐以及儲熱系統(tǒng)。熱電聯(lián)產(chǎn)單元一般由發(fā)動機、燃氣輪機(有些是蒸汽輪機)或者循環(huán)發(fā)電機組組成。
　　電力波動性供給的解決
　　在熱能需求高峰以及大風(fēng)時段，CHP加上風(fēng)力發(fā)電聯(lián)合并入電網(wǎng)的電量要遠大于消費者需求電量。在這種情況下，CHP就不僅是提供電量，而更需要通過集中供熱系統(tǒng)向消費者提供熱能，發(fā)的電可以看做是一種副產(chǎn)品。
　　風(fēng)力發(fā)電向電網(wǎng)輸送的電量多少是由盛行風(fēng)決定的，并且與CHP和太陽能發(fā)電共同向同一個電網(wǎng)系統(tǒng)輸送電力。對于現(xiàn)有電網(wǎng)來說，早期風(fēng)電和太陽能發(fā)電在平衡電力供給方面不存在需要特殊解決的問題。而風(fēng)電占比一旦超過20%或者更多，那就必須有相應(yīng)的應(yīng)對舉措。如果說每年風(fēng)電都占電力供應(yīng)的20%,那就意味著在很多時刻甚至很長天數(shù)內(nèi)，風(fēng)電都可以完全滿足實際的電力需求。在風(fēng)電裝機高度集中的地區(qū)，風(fēng)電就可以保證該地區(qū)的基本用電負荷。
　　為了電力供需的總體平衡，可采取如下措施：
　　a.儲存電力以備風(fēng)電和太陽能供電不足時使用
　　b.間歇性停止部分風(fēng)電機組的運行
　　c.向鄰國輸送電力
　　d.鼓勵電力需求側(cè)管理機制的應(yīng)用
　　e.尋找可再生能源在工業(yè)用電和供冷供熱用電方面的創(chuàng)新利用法
　　向鄰國輸送電力需要長距離傳輸線路架設(shè)等巨額投資，因此并不是一個長期的解決方案。大風(fēng)區(qū)有時處在跨境區(qū)，因此丹麥的鄰國在大風(fēng)期也會擴大風(fēng)電出力。根據(jù)稅率的差異，丹麥可以鼓勵工業(yè)用電和家庭用電方式的轉(zhuǎn)變，如根據(jù)供電情況，操作定制機器、在夜間洗衣服、給電動汽車充放電等方法調(diào)節(jié)電力供應(yīng)。然而，改變消費者的習(xí)慣還是有一定的局限性。比如，電動車車主可能更愿意在早晨開著充滿電的車離開，而不愿意為省幾分錢避開用電高峰期。
　　丹麥有600個分散式燃氣CHP可以在幾分鐘內(nèi)完成啟停，因此他們可以很好地適應(yīng)可再生能源的波動性。相反地，傳統(tǒng)的火電站以及核電站等則可能需要幾個小時甚至一天完成啟停。分散式供電系統(tǒng)只能盡力構(gòu)建一個完善的供電系統(tǒng)以應(yīng)對國家的電力管制。作為丹麥電力供應(yīng)國有運營商，Energinet.dk計劃將國家供電系統(tǒng)分散成50000-100000個小系統(tǒng)，每個小系統(tǒng)都是基于當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電和CHP的電力自給系統(tǒng)，這將充分發(fā)揮分散式和多樣化電力系統(tǒng)的優(yōu)勢。