2021年西班牙風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

來源：絲路印象 2024-07-19 17:34:00 瀏覽：2053 收藏

西班牙是世界上風(fēng)電發(fā)展最快的國家之一，近年來通過采取一系列協(xié)調(diào)有力的措施，在促進(jìn)風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展的同時，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。我國目前正處于風(fēng)電迅猛發(fā)展階段，西班牙在風(fēng)電發(fā)展方面的一些做法和經(jīng)驗對于促進(jìn)我國風(fēng)電與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展具有積極的借鑒意義。那么，西班牙風(fēng)力發(fā)電情況怎么樣？風(fēng)力發(fā)電裝機是怎么樣？西班牙風(fēng)力發(fā)電市場前景發(fā)展怎么樣？絲路印象投資分析西班牙事業(yè)部根據(jù)對西班牙風(fēng)力發(fā)電(風(fēng)電)市場多年的實地調(diào)研經(jīng)驗，系統(tǒng)的分析了2021年西班牙風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。

一、西班牙風(fēng)電發(fā)展及電力系統(tǒng)概況

西班牙電網(wǎng)屬于歐洲同步電網(wǎng)（UCTE）的一部分，2009年全國發(fā)電裝機9850萬千瓦，發(fā)電量2669億千瓦時，與法國、葡萄牙和摩洛哥通過6條400千伏輸電線路互聯(lián)。

西班牙擁有十分豐富的風(fēng)能資源，據(jù)西班牙風(fēng)能協(xié)會（AEE）最新統(tǒng)計，截至2009年底，該國風(fēng)電裝機容量達(dá)1826萬千瓦，占總裝機容量的18.5%。并網(wǎng)風(fēng)電場已超過500個。2001～2009年，風(fēng)電裝機容量年均增長23.4%，占裝機總量的比重提高了12.4個百分點。

根據(jù)絲路印象投資分析西班牙事業(yè)部能源電力課題組發(fā)布的《2022-2026年西班牙風(fēng)力發(fā)電行業(yè)投資前景及風(fēng)險分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2009年，西班牙風(fēng)力發(fā)電量為358億千瓦時，占全國總發(fā)電量的12.5%，較2001年提高了9.6個百分點。2001～2009年，風(fēng)力發(fā)電量年均增長23.2%。2009年12月8日3時59分，瞬時風(fēng)電出力達(dá)到全國電力負(fù)荷的53.7%；當(dāng)日風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)2.52億千瓦時，占當(dāng)日全國電力消費量的44.9%；當(dāng)月風(fēng)電比例也高達(dá)22.7%，首次超過核電（19.5%）。

西班牙電網(wǎng)公司（REE）研究表明，西班牙可接入電網(wǎng)的陸地風(fēng)電裝機容量上限為4100萬千瓦。西班牙未來風(fēng)電發(fā)展的重點是海上風(fēng)電。

西班牙電網(wǎng)以400千伏和220千伏為骨干網(wǎng)架，已形成全國聯(lián)網(wǎng)，并與法國等歐洲四國實現(xiàn)互聯(lián)。截至2009年底，伊比利亞半島輸電線路回路長度為35074公里，其中400千伏線路18026公里，220千伏及以下線路17048公里，變電容量66259兆伏安。400千伏線路主要分布在北部、中部和東部，基本與大型風(fēng)電場布局相適應(yīng)（如圖3所示，紅線、綠線分別表示400千伏和220千伏輸電線路）。西班牙目前主要通過5條400千伏輸電線路（2個雙回路、3個單回路）與法國和葡萄牙互聯(lián)，另有若干220千伏聯(lián)網(wǎng)線路、1條400千伏海底電纜與摩洛哥互聯(lián)。

二、西班牙促進(jìn)風(fēng)電與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的舉措

為了促進(jìn)風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，近年來西班牙從風(fēng)電規(guī)劃、電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電網(wǎng)建設(shè)、新技術(shù)應(yīng)用、調(diào)度管理等方面采取了一系列措施，在風(fēng)電比重不斷提高的情況下，避免了重大電網(wǎng)事故的發(fā)生，電網(wǎng)可靠性保持在較高水平。

（一）采用風(fēng)電溢價機制調(diào)動風(fēng)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)的積極性

西班牙1997年實施的《電力法》規(guī)定，風(fēng)電場上網(wǎng)電價可以在固定電價和溢價兩種方式中選擇其一，每年有一次選擇權(quán)。固定電價方式：風(fēng)電電價水平固定，為電力平均參考銷售電價的90%，電網(wǎng)企業(yè)須按此價格水平收購風(fēng)電，超過平均上網(wǎng)價格部分由國家補貼；溢價方式：風(fēng)電企業(yè)需按照電力市場競爭規(guī)則與其他電力一樣競價上網(wǎng)，但政府額外為上網(wǎng)風(fēng)電提供溢價（補貼電價），因此電價水平為“溢價+電力市場競價”，風(fēng)電溢價為平均參考銷售電價的50%。西班牙鼓勵風(fēng)電場參與電力市場競爭，2005之后，由于全球能源價格的上漲，西班牙的電力銷售電價和電力上網(wǎng)價格也持續(xù)上漲，90%以上的風(fēng)電企業(yè)選擇溢價方式。由于支付給風(fēng)電和其他電力的上網(wǎng)電價相同，電網(wǎng)企業(yè)也不會因為風(fēng)電大規(guī)模上網(wǎng)而承擔(dān)額外的成本。

（二）嚴(yán)格落實風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃

西班牙風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)明確，且得到了嚴(yán)格執(zhí)行。2005年，西班牙政府批準(zhǔn)了《可再生能源規(guī)劃》，確定2010年風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)為裝機容量2016萬千瓦，發(fā)電量455億千瓦時。按照2009年11月公布的風(fēng)電投產(chǎn)計劃表，2010～2013年每年新投產(chǎn)風(fēng)電裝機容量為170萬千瓦。實際情況與規(guī)劃目標(biāo)非常接近。

（三）大力發(fā)展調(diào)峰性能良好、運行靈活的機組

風(fēng)力發(fā)電的隨機性和間歇性特點，決定了電力系統(tǒng)必須具備較好的調(diào)峰能力。為了適應(yīng)風(fēng)電裝機規(guī)模和發(fā)電量不斷提高的需要，西班牙近年來大力發(fā)展具有深度調(diào)峰能力的燃?xì)鈾C組、油氣混合燃料機組，積極推動抽水蓄能機組建設(shè)。截至2009年底，具備良好調(diào)峰性能的裝機達(dá)3497萬千瓦，占總裝機容量的35.5%，有效提升了電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力。

西班牙電力系統(tǒng)備用容量大，發(fā)電裝機容量與最大用電負(fù)荷之比一直處于較高水平，發(fā)電設(shè)備利用小時數(shù)相對偏低。2009年，西班牙總裝機容量與最大用電負(fù)荷比值為2.2:1，在世界主要國家中是最高的。特別是在風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展和優(yōu)先調(diào)度的情況下，其他常規(guī)機組配合風(fēng)電出力，設(shè)備利用率明顯下降。2001～2009年，西班牙發(fā)電設(shè)備平均利用小時數(shù)從4205小時下降至2915小時，減少了1290小時。其中，火電和核電的設(shè)備利用小時數(shù)總體呈顯著下降趨勢，而風(fēng)力發(fā)電設(shè)備利用小時數(shù)保持在1900～2000小時（如圖4所示）。

（四）建立風(fēng)電功率預(yù)測考核機制，應(yīng)用先進(jìn)風(fēng)力預(yù)測技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電受來風(fēng)情況的影響很大，具備精確的風(fēng)電功率預(yù)測能力，是電網(wǎng)接納大規(guī)模風(fēng)電的必要條件。西班牙電力法規(guī)定，風(fēng)電場必須對其發(fā)電量做出預(yù)測，并上報電網(wǎng)公司。當(dāng)預(yù)測與實際所發(fā)電力相差超過20%時，風(fēng)電場要向電網(wǎng)公司繳納罰款，相差越大則罰款數(shù)目也越大。在相關(guān)風(fēng)電上網(wǎng)政策的推動下，西班牙在風(fēng)資源短期預(yù)測、風(fēng)機出力短期預(yù)測等領(lǐng)域開展了大量研究，加強歷史數(shù)據(jù)積累，不斷完善風(fēng)電功率預(yù)測模型，預(yù)測精度明顯提升。目前，已經(jīng)能夠?qū)?8小時內(nèi)的預(yù)測誤差控制在30%以內(nèi)（平均誤差不超過20%）、24小時內(nèi)的預(yù)測誤差控制在15%以內(nèi)（平均誤差不超過10%），在該領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。短期風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)已在西班牙風(fēng)電場和電力系統(tǒng)調(diào)度中心得到廣泛應(yīng)用，為大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)提供了有力支撐。

（五）制定嚴(yán)格的風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步

西班牙對風(fēng)電入網(wǎng)不是無條件的寬松和支持，而是充分考慮電網(wǎng)穩(wěn)定運行對風(fēng)電的要求，研究制定了嚴(yán)格的風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并強制執(zhí)行，促使風(fēng)機制造企業(yè)提高技術(shù)能力，確保電網(wǎng)在風(fēng)電大規(guī)模接入后保持安全穩(wěn)定運行。西班牙的風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅要求新裝風(fēng)機采用新技術(shù)和新控制系統(tǒng)，同時要求風(fēng)電場必須為老舊風(fēng)機更換新的控制系統(tǒng)，以滿足并網(wǎng)技術(shù)要求從而保證風(fēng)電場繼續(xù)獲得收益。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的施行，有效促進(jìn)了風(fēng)機制造企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，尤其是顯著提高了風(fēng)機控制系統(tǒng)的技術(shù)水平，提高了電網(wǎng)對并網(wǎng)風(fēng)機的管控能力。

（六）加強骨干網(wǎng)架建設(shè)和跨國聯(lián)網(wǎng)，提高電網(wǎng)輸送能力

西班牙風(fēng)能資源主要集中在北部和南部的沿海區(qū)域，風(fēng)電場也是以成片開發(fā)的大中規(guī)模電場為主，但其電力負(fù)荷區(qū)域主要集中在中部的馬德里和東部的巴塞羅那地區(qū)，大量風(fēng)電需要跨地區(qū)輸送。近年來，西班牙在電網(wǎng)建設(shè)方面主要以400千伏骨干網(wǎng)架為主。2005～2009年，新增400千伏輸電線路1180公里，占新增線路的69.6%，變電容量累計增長21.9%。按照規(guī)劃，2010年和2016年西班牙風(fēng)電裝機將分別達(dá)到2000萬千瓦和3000萬千瓦，并網(wǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴大。為此，西班牙計劃繼續(xù)加大高電壓等級輸電網(wǎng)的建設(shè)力度，2009～2013年五年內(nèi)投資40億歐元用于電網(wǎng)建設(shè)，并發(fā)布了2016年電網(wǎng)規(guī)劃方案。

在加強國內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)的同時，西班牙還計劃進(jìn)一步加強與法國、葡萄牙等周邊國家的聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。2008年，REE與法國電網(wǎng)公司（RTE）簽署了合作協(xié)議，計劃在2012年前新建一條西班牙與法國互聯(lián)的400千伏同塔雙回輸電線路，最大輸送功率為216萬千瓦，以加強與歐洲大陸電網(wǎng)的聯(lián)系，實現(xiàn)更大規(guī)模的風(fēng)電送出和消納。

（七）成立可再生能源電力控制中心，加強風(fēng)電實時集中監(jiān)控力度

為了實現(xiàn)最大程度吸納風(fēng)電的同時，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，2006年6月REE成立了世界上第一個可再生能源電力控制中心（CECRE）。CECRE是國家電力調(diào)度控制中心（CECOEL）的下屬運行部門，專門負(fù)責(zé)對全國可再生能源發(fā)電進(jìn)行調(diào)度控制。西班牙法律要求風(fēng)力發(fā)電公司必須成立實時控制中心，所有裝機容量在1萬千瓦以上的風(fēng)電場的實時控制中心必須與CECRE直接互聯(lián)。這些控制中心負(fù)責(zé)每12秒向CECRE上報有功功率、無功功率、電壓、溫度、風(fēng)速等風(fēng)電場運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)CECRE的調(diào)度指令，調(diào)節(jié)風(fēng)電出力，在15分鐘內(nèi)達(dá)到相關(guān)要求。為了維持系統(tǒng)穩(wěn)定，在某些特定情況下，有權(quán)切除部分風(fēng)電或要求風(fēng)電場降出力運行，如2008年11月2日負(fù)荷很小從而不得不限制風(fēng)電出力。CECRE的成立及成功運行，極大地提高了電網(wǎng)公司對風(fēng)電的實時監(jiān)控能力，有效降低了瞬時風(fēng)電波動對電網(wǎng)的影響，確保了西班牙電網(wǎng)的安全運行。

三、啟示

（一）對風(fēng)電的接納能力是由包括電源、電網(wǎng)、用戶構(gòu)成的整個電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特性決定的，電網(wǎng)是其中一個重要環(huán)節(jié)，電源結(jié)構(gòu)和調(diào)峰能力是影響風(fēng)電并網(wǎng)和消納的關(guān)鍵因素。風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)需要系統(tǒng)具備相應(yīng)的調(diào)峰、調(diào)頻能力，需要其他電源的配合和協(xié)調(diào)。西班牙電力系統(tǒng)后備電源充足，在風(fēng)電快速發(fā)展過程中，大批燃?xì)獍l(fā)電、水電等調(diào)峰性能良好、運行靈活的電源是支撐風(fēng)電迅猛發(fā)展和保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)。這些常規(guī)電源為風(fēng)電提供了配合和支撐，同時也“犧牲”了設(shè)備利用率。

（二）制定合理的發(fā)展規(guī)劃并嚴(yán)格遵照執(zhí)行是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要前提。西班牙在歐盟總體目標(biāo)的框架下制定了本國風(fēng)電中長期發(fā)展規(guī)劃，明確了每年的裝機增長量，并且嚴(yán)格按照規(guī)劃落實建設(shè)項目和配套工程，保障了風(fēng)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（三）加強骨干網(wǎng)架建設(shè)是促進(jìn)風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)及消納的重要保障?；ヂ?lián)電網(wǎng)是風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)和遠(yuǎn)距離輸送的物理載體。西班牙近年來加快400千伏骨干網(wǎng)架及跨國互聯(lián)線路建設(shè)，實施大型風(fēng)電場送出工程，促進(jìn)了風(fēng)電的跨區(qū)乃至跨國消納。

（四）嚴(yán)格的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和運行考核機制對保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行發(fā)揮了重要作用。西班牙通過制定并強制執(zhí)行嚴(yán)格的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，加強對風(fēng)電場的運行監(jiān)控和調(diào)度管理，建立風(fēng)電功率預(yù)測考核機制，推動短期風(fēng)電功率預(yù)測等新技術(shù)應(yīng)用，有效保障了廠（場）網(wǎng)協(xié)調(diào)和電網(wǎng)安全。