中德風(fēng)電并網(wǎng)政策和技術(shù)標準的比較研究

風(fēng)電行業(yè)興起于20世紀70年代的石油危機背景之下。在過(guò)去30多年里，風(fēng)電在全球范圍內經(jīng)歷了快速的發(fā)展。目前，風(fēng)力發(fā)電憑借其技術(shù)相對成熟、資源異常豐富等優(yōu)勢，在世界各國新能源發(fā)展戰略中已居于主導地位。相關(guān)國家紛紛出臺各種政策和技術(shù)標準，促進(jìn)風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展和風(fēng)電電力的消納。其中，德國早在20世紀80年代風(fēng)電興起時(shí)，便敏銳地意識到其重大戰略意義和廣闊的應用前景，制定了完善有效的扶持政策及技術(shù)標準。至20世紀90年代時(shí)，德國就已形成了頗具規模的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，在風(fēng)電技術(shù)研究與并網(wǎng)發(fā)電等方面居于世界領(lǐng)先地位。

目前，德國運營(yíng)的電網(wǎng)公司(輸電網(wǎng)運營(yíng)商)共有4家，分別是50Hertz、Tennet、Amprion及ENBW(TNG)電網(wǎng)公司。在風(fēng)電發(fā)展的不同時(shí)期，德國電網(wǎng)公司作為風(fēng)電接入、輸送和分配的重要主體，與各級政府、行業(yè)協(xié)會(huì )以及風(fēng)電開(kāi)發(fā)商、運行商等機構密切合作，深入地參與到德國風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)的研究和制定工作之中，不斷促進(jìn)行業(yè)間的技術(shù)合作和風(fēng)機制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，在保證電網(wǎng)安全的前提下，與全社會(huì )一起，共同促進(jìn)風(fēng)電消納，有力推動(dòng)了德國風(fēng)電的發(fā)展。截至2011年年底，德國風(fēng)電并網(wǎng)裝機容量接近3 000萬(wàn)kW，占全球總量的14%左右，在風(fēng)機整體制造業(yè)技術(shù)水平和風(fēng)機并網(wǎng)技術(shù)上牢牢占據著(zhù)歐洲乃至世界風(fēng)電發(fā)展的領(lǐng)軍位置。

本文對比分析了中國和德國在并網(wǎng)政策、技術(shù)標準和認證技術(shù)等方面的異同，旨在學(xué)習德國風(fēng)電發(fā)展的先進(jìn)經(jīng)驗，為我國風(fēng)電領(lǐng)域政策和技術(shù)法規的制定提供借鑒，以便進(jìn)一步完善我國風(fēng)電政策和并網(wǎng)技術(shù)標準，提高全社會(huì )的風(fēng)電消納水平。

1 風(fēng)電并網(wǎng)政策和技術(shù)支持體系

1.1 德國風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)政策和技術(shù)體系

德國有著(zhù)完善的新能源并網(wǎng)政策和相關(guān)技術(shù)。目前在德國，政府、各級行業(yè)協(xié)會(huì )以及企業(yè)在不同層面上制定了一系列法律法規和技術(shù)標準及導則以滿(mǎn)足風(fēng)電并網(wǎng)的需求，見(jiàn)圖1。

圖1 德國風(fēng)電并網(wǎng)政策和技術(shù)支持體系

1.1.1 政府層面的政策和技術(shù)規范

20世紀90年代初，德國頒布了《電力輸送法》，規定用戶(hù)支付風(fēng)能等可再生能源電力價(jià)格不低于當地平均電價(jià)的90%，并通過(guò)優(yōu)惠貸款和津貼為可再生能源提供補貼。法規的制定為德國新能源的異軍突起奠定了堅實(shí)的政策基礎。2000年，為解決1998年以后出現的可再生能源發(fā)電企業(yè)和輸電網(wǎng)運營(yíng)商之間存在的利益矛盾等問(wèn)題，促進(jìn)風(fēng)電的進(jìn)一步發(fā)展，德國政府制定并出臺了第1部《可再生能源法》。德國的可再生能源法在德國可再生能源法規體系中處于核心地位，并以此形成了促進(jìn)新能源發(fā)展的聯(lián)邦法規體系，在這一法規體系中，能源使用的普遍原則是優(yōu)惠和促進(jìn)可再生能源發(fā)展?！犊稍偕茉捶ā方⒘丝稍偕茉措娏Ψ謹傊贫炔旊娋W(wǎng)運營(yíng)商的義務(wù)作出規定。同時(shí)，法規還明確了可再生能源上網(wǎng)高電價(jià)帶來(lái)的電力增量成本要平均分攤在全網(wǎng)的電量上?？紤]技術(shù)進(jìn)步等原因，法規還明確了可再生能源上網(wǎng)電價(jià)降低的時(shí)間表。

為適應新能源發(fā)展不斷變化的形勢，德國可再生能源法也在不斷進(jìn)行調整。修改的核心思想是通過(guò)法律法規，以經(jīng)濟補貼為杠桿進(jìn)行政策性引導，從而形成風(fēng)電行業(yè)的良性循環(huán)局面。目前，該法已經(jīng)歷了2次修改，修訂版分別于2004年8月和2009年1月生效。

2004 年版的德國《可再生能源法》規定，到2020年可再生能源的比例至少為20%，為保證這一目標的實(shí)現，修正版適當調整了風(fēng)電的補償水平。同時(shí)，采用基于地點(diǎn)不同而遞減的風(fēng)電上網(wǎng)補償方式。從2006年建造的陸上風(fēng)機開(kāi)始，5年內將從電網(wǎng)運營(yíng)者手中獲得穩定的收購電價(jià)，之后每年減少2%;2010年12月 31日前安裝的海上風(fēng)機，在前12年內可獲得高于陸上9%～18%的收購電價(jià)，具體收購價(jià)格根據離岸距離和水深決定。

隨著(zhù)風(fēng)電比重的增加，風(fēng)電對電力系統安全穩定運行的影響也日益增加。同時(shí)，風(fēng)電的技術(shù)進(jìn)步也使得其逐步具備了普通電源的特性，如有功及無(wú)功控制、低電壓穿越能力和輔助服務(wù)支持等。德國2009年版的可再生能源法針對上述情況，明確提出了必要時(shí)風(fēng)電要參與電網(wǎng)調節的要求。在符合規定的情況下，輸電網(wǎng)運行商可以要求風(fēng)電降低出力或者停運，以保障供需平衡和系統穩定。這表明，隨著(zhù)并網(wǎng)容量的不斷增加和風(fēng)電技術(shù)的快速進(jìn)步，德國的風(fēng)電已逐漸由特殊電源過(guò)渡為普通電源。

另外，在近些年的立法及相關(guān)法律的修訂工作中，德國所有與能源利用相關(guān)的法律法規都設立了促進(jìn)可再生能源使用的條款。比如，德國早在1999年4月就開(kāi)始對汽油、柴油、天然氣等傳統能源產(chǎn)品征收生態(tài)稅;再如，德國近年修訂和推出的《建筑節能法》、《德國可再生能源取暖法》等法規中都有優(yōu)惠可再生能源使用的條款。

值得特別提出的是，德國對風(fēng)電的發(fā)展提出并實(shí)施了循序漸進(jìn)的發(fā)展規劃。圖2為2007年德國政府統計的新能源裝機情況及制定的至2020年的新能源發(fā)展規劃。從實(shí)際執行來(lái)看，2011年前，包括風(fēng)電在內的新能源基本保持了2007年規劃的發(fā)展水平。按這一規劃，至2020年，德國風(fēng)電總裝機將達到5 500萬(wàn)kW。20年間，風(fēng)電年均裝機增量保持為200萬(wàn)～300萬(wàn)kW，增速非常平穩。這種平穩的發(fā)展速度為風(fēng)機制造商的技術(shù)改進(jìn)、運行商風(fēng)電運行技術(shù)和電網(wǎng)運行商風(fēng)電并網(wǎng)調度管理技術(shù)水平的提高，以及全社會(huì )負荷消費觀(guān)念及方式的改變預留了充足的時(shí)間和空間，使得全社會(huì )風(fēng)電消納水平穩步提高，基本滿(mǎn)足了風(fēng)電等新能源不斷增長(cháng)的消納需求。