一、丹麥電力系統(tǒng)概況
（1）電源結(jié)構(gòu)
2013年丹麥全國裝機(jī)總?cè)萘考s1539萬kW。其中，火電1061萬kW，占68%；風(fēng)電477萬kW，占31%?；痣姍C(jī)組中熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組比重較大，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組容量占火電總裝機(jī)容量的92%以上?；痣姍C(jī)組以混合燃料為主，煤/油混合燃料機(jī)組占火電裝機(jī)總量的55.7%，其它主要為燃油或燃?xì)鈾C(jī)組。
（2）電網(wǎng)互聯(lián)和電量交換情況
丹麥輸電網(wǎng)主要由400千伏和132/150千伏輸電線路以及與挪威、瑞典、德國的互聯(lián)線路組成。丹麥東西兩島均以380kV和110kV線路為主網(wǎng)架，兩島間通過400kV直流海底電纜互聯(lián)。丹麥電網(wǎng)與北部的挪威有1條350kV和2回250kV的直流海底電纜，輸電能力為85萬kW；與北部的瑞典有1回250kV、1回285kV的直流海底電纜，和2回400kV、2回110kV的交流輸電線路，合計(jì)輸電能力275萬kW；與南部的德國有1回400kV直流海底電纜，2回380kV、2回220kV和1回150kV的交流輸電線路，合計(jì)輸電能力268萬kW。丹麥總體的外送輸電容量為628萬kW。
雖然丹麥電網(wǎng)送受電量較大，但是凈送受電量較小。以2012年為例，丹麥?zhǔn)苋腚娏?28.66億千瓦時(shí)，送出電量114.13億千瓦時(shí)，交換電量達(dá)到242.79億千瓦時(shí)，但凈進(jìn)口電量僅為14.53億千瓦時(shí)。
（3）負(fù)荷特性
2013年丹麥用電最大負(fù)荷達(dá)到614萬kW，出現(xiàn)在1月份，全年負(fù)荷呈現(xiàn)冬季大、夏季小的特點(diǎn)。從典型日負(fù)荷特性看，全天呈現(xiàn)明顯的早、晚兩個(gè)高峰時(shí)段，日峰谷差率達(dá)到40%左右。
（4）風(fēng)電發(fā)展與運(yùn)行情況
2005-2013年丹麥風(fēng)電增長緩慢，2005年丹麥風(fēng)電裝機(jī)容量309萬kW，2013年477萬kW，年均增長僅5.6%。丹麥電網(wǎng)風(fēng)電整體利用水平較高。2013年風(fēng)電年發(fā)電量111億kWh，占丹麥用電量的比例達(dá)到33%，風(fēng)電瞬時(shí)出力占負(fù)荷比例的最大值達(dá)到高達(dá)134%，全年風(fēng)電發(fā)電利用小時(shí)數(shù)超過2500小時(shí)。
二、丹麥風(fēng)電高比例運(yùn)行的原因分析
依靠歐洲大電力市場，借助挪威等鄰國水電機(jī)組良好的調(diào)節(jié)性能，是丹麥風(fēng)電實(shí)現(xiàn)高比例消納的重要條件之一。丹麥與挪威、瑞典和德國電網(wǎng)之間的輸電容量達(dá)到628萬kW，是2013年全年最大用電負(fù)荷的1.02倍，是風(fēng)電裝機(jī)容量的1.32倍，因此，丹麥電網(wǎng)具備消納大規(guī)模風(fēng)電的條件。
從全年運(yùn)行來看，聯(lián)絡(luò)線調(diào)節(jié)對(duì)風(fēng)電消納起到重要作用。如圖6所示，丹麥電力凈送出電力與風(fēng)力發(fā)電出力呈正相關(guān)關(guān)系。在風(fēng)電出力多發(fā)時(shí)段，聯(lián)絡(luò)線基本上都是送出電力，并且風(fēng)電出力越大，聯(lián)絡(luò)線送出電力越多。而在風(fēng)電出力較小時(shí)段，丹麥跨國聯(lián)絡(luò)線受入電量，滿足本地負(fù)荷需求。
從典型日運(yùn)行來看，在風(fēng)電大發(fā)時(shí)段聯(lián)絡(luò)線大量送出，對(duì)風(fēng)電消納起到重要作用。以2013年12月21日為例，當(dāng)日凌晨2:40，當(dāng)負(fù)荷處于304萬kW的低谷時(shí)段，風(fēng)電出力達(dá)到407萬kW，風(fēng)電出力占比達(dá)到134%。當(dāng)時(shí)風(fēng)電出力已經(jīng)超過了本地負(fù)荷，跨國聯(lián)絡(luò)線外送電力254萬kW，占風(fēng)電出力比例達(dá)到62%。從全天運(yùn)行看，當(dāng)日系統(tǒng)最大負(fù)荷492萬kW，最小負(fù)荷300萬kW，峰谷差率39%。風(fēng)電根據(jù)來風(fēng)情況不受限運(yùn)行，最大出力431萬kW，最小出力341萬kW；熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和聯(lián)絡(luò)線配合風(fēng)電實(shí)時(shí)調(diào)整，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組高峰時(shí)段出力252萬kW，低谷時(shí)段降至147萬kW；全天聯(lián)絡(luò)線均送出電力，高峰時(shí)段送出電力150萬kW，低谷時(shí)段增加至254萬kW，為促進(jìn)風(fēng)電消納做出貢獻(xiàn)。
三、對(duì)促進(jìn)我國風(fēng)電消納的相關(guān)啟示
2013年，我國蒙東、蒙西、甘肅、冀北4個(gè)地區(qū)，風(fēng)電裝機(jī)均超過700萬kW，占當(dāng)?shù)乜傃b機(jī)比重分別達(dá)到30%、24%、20%和32%，與西班牙裝機(jī)占比相當(dāng)。2013年，蒙東、蒙西、甘肅、冀北風(fēng)電年發(fā)電量占用電量比例分別達(dá)到37%、12%、11%和9%；風(fēng)電瞬時(shí)出力占負(fù)荷比例最大值分別達(dá)到111%、36%、39%和20%。這四個(gè)地區(qū)靈活調(diào)節(jié)電源比例不足3%，風(fēng)電運(yùn)行指標(biāo)較高的主要原因是依靠大電網(wǎng)調(diào)節(jié)。
以風(fēng)電外送電力較高的蒙東為例。蒙東火電裝機(jī)1559萬kW，風(fēng)電713萬kW，通過8回500kV線路和呼遼直流與東北主網(wǎng)連接。2013年4月25日5:40，風(fēng)電瞬時(shí)出力占當(dāng)?shù)刎?fù)荷比例達(dá)到111%，當(dāng)時(shí)，風(fēng)電出力293萬kW，電網(wǎng)用電負(fù)荷264萬kW，聯(lián)絡(luò)線外送676萬kW，風(fēng)電電力基本全部外送。聯(lián)絡(luò)線外送是蒙東風(fēng)電消納的主要渠道。
根據(jù)對(duì)丹麥和我國局部地區(qū)風(fēng)電消納情況的分析結(jié)果可知，擴(kuò)大電網(wǎng)覆蓋范圍，有利于平抑不同地區(qū)新能源出力差異，共享更大范圍內(nèi)的靈活調(diào)節(jié)電源，有效提高本地新能源開發(fā)利用水平。丹麥經(jīng)驗(yàn)表明，大電網(wǎng)對(duì)于提高局部地區(qū)風(fēng)電開發(fā)程度及有效消納的效果十分明顯。目前，我國風(fēng)電富集地區(qū)靈活調(diào)節(jié)電源比例低，蒙東、甘肅等風(fēng)電運(yùn)行指標(biāo)較高的主要原因是依靠大電網(wǎng)調(diào)節(jié)，但是目前具備局部電網(wǎng)覆蓋范圍仍然較小，為實(shí)現(xiàn)我國風(fēng)電高效利用，需要加快跨省跨區(qū)電網(wǎng)建設(shè)，在更大范圍內(nèi)消納風(fēng)電。
