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西门子联合RWE在德国建虚拟电厂

行业上下游中国仪表网2012年07月12日 10:56人气:7121

  莱茵-鲁尔地区是德国人口密度最高的区域。这里散布着风力涡轮机、屋顶太阳能电池板以及其他一些可再生能源设备。而在德国多特蒙德一个办公大楼里的电脑屏幕前,能源公司巨头RWEAG公司的发电厂操作员就可以统筹安排这些设备的能量输出。利用电力设备的无线链接和德国工程巨头西门子公司设计的一套能源管理系统,RWE已经可以将数十个小型绿色能源设备的输出组合在一起,实现稳定供电,并获得政府补贴。
  
  RWE公司今年二月开始运营第一家商用规模的“虚拟电厂”。RWE利用该系统对可再生能源发电机组进行数字监控,将它们产生的电力打包成较大的供应量,再通过计算机进行交易。RWE公司表示,在满负荷生产时,其虚拟电厂的发电量可达80兆瓦。这些电力由该公司在欧洲最大的能源交易市场,位于莱比锡的欧洲能源交易所,进行销售。
  
  对于德国第二大发电企业RWE来说,进行能源交易是家常便饭。但对于可再生能源发电的技术所有人来说,这恐怕还是头一遭。他们也因此有能力与天然气、煤炭和核能发电站展开合同竞争。
  
  德国的绿色能源计划在所有工业国家里是最激进的,在产业化规模上利用可再生能源提供电力的能力,对于该计划的实现可能是决定性的。继去年决定淘汰核电之后,德国现在计划到2020年时,利用可再生能源提供的电力达到三分之一,并致力于到2050年时将这一比例提高到80%。
  
  为了实现这些目标,德国将可能需要具备大规模能源存储的技术,因为太阳能发电站和风力发电场都不能保证稳定均匀的电力供给。而诸如虚拟电厂这样的基于市场的机制也有望一展所长,通过提供可用电力供给的详细信息和对这些信息的提前预测,帮助能源公司管理整个电力传输情况。
  
  RWE是不是唯一一家试图开发这种电力供应系统的公司。今年三月,柏林的能源公司VattenfallEurope宣布了推出虚拟电厂的计划,这一趋势也正在蔓延到能源公司之外:德国电信(DeutscheTelekom)上周开始向家用客户销售小型燃气锅炉发电机。这些发电机将通过DSL或以无线方式接入互联网,让它们在为家庭供暖之余,还可以共同作为一个虚拟电厂,供能源公司调用。
  
  虚拟电厂是“智能电网”的一部分,智能电网的理念是将所有用户和发电设备通过信息网络连接起来。包括美国、意大利和英国在内的许多国家,已开始安装家用智能电表。这一举措是让消费者参与节能所迈出的一步,比如在电网供电紧张时关闭空调或加热器,就能享受电价折扣。
  
  在德国,挑战不止在于对需求的管理。政府为可再生能源提供了丰厚的补贴(今年约180亿美元),这导致大家一窝蜂地去兴建太阳能发电站和风力发电场。这种广阔式分布的间歇性发电装置的爆炸式增长,很快就超出了所有人的掌控和协调范围,造成德国电网供电的不稳定,并给能源市场带来额外的波动因素。
  
  德国已开始努力开发更精细的控制方式。2007年,卡塞尔大学(KasselUniversity)和包括风力涡轮机制造商Enercon和太阳能电池生产商SolarWorld在内的一些能源公司,合作推出一个试点项目,以测试虚拟电厂概念。在同类最大的展示活动之一中,卡塞尔将遍布德国各地的28个风力涡轮机、太阳能系统、沼气电站和水电站连在了一起。
  
  派克研究所(PikeResearch)的分布式能源分析师彼得·阿苏莫斯(PeterAsmus)认为,这次展示获得了技术上的成功,并为德国的能源政策带来了“巨大的启示”。卡塞尔大学的研究团队发现,虽然风力涡轮机和太阳能发现场可能无法持续稳定供电,但却可以通过引入水力或沼气电厂来实现整体供电平衡。阿苏莫斯表示,这一结果显示“德国完全可以利用多种互补的可再生能源发电方式来进行供电。”
  
  德国对可再生能源发电的发展和供电能力所抱有的信心,是其去年作出在十年内关闭所有17个核反应堆的决定的更重要的原因。德国约有三分之一的电力来自核电厂,根据目前的计划,可再生能源发电将取代所有这些核电厂。总理默克尔在5月宣布新政策时说:“我们要尽快终止核能利用,进入可再生能源时代。”
  
  对于西门子和RWE公司来说,自打他们在莱比锡能源交易市场上推出其虚拟电厂以来,增长一直非常迅速。他们两个月前的产量为20兆瓦,如今这一数字已经增长至那时的四倍。其主要原因在于有更多的客户与RWE公司签约,出售他们在家中和企业里的小型发电机所发的电。该项目似乎肯定能够轻松实现200兆瓦的发电目标--甚至在今年年底就完成,比原计划提前三年。
  
  这样的规模使得虚拟电厂足以匹敌一些天然气电厂。且该系统还有增长的余地。虚拟电厂项目经理,来自RWE技术开发部的马丁·克雷默(MartinKramer)说:“从技术方面来说,没有限制。”
  
  不过到目前为止,RWE的虚拟电厂业务仍然在很大程度上依赖于政府补贴。今年生效的一份德国可再生能源法的修正案保证,所有在能源市场上售出的可再生能源电力都将得到额外补贴。以地面风力涡轮机为例,政府规定的风能发电价格为116美元(合89欧元)每兆瓦时,而实际上他们还能在此基础上再获得16美元(合12欧元)的补贴。克莱默表示,这就是生产商都在积极加入的原因。他说:“你可以在能源价格之外获得营销奖励。”
  
  德国希望,高效的市场将通过包括让小生产者与大型发电厂同台竞争的方式,鼓励分布式绿色能源的发展。如果电力价格如预计一样上涨,补贴也可能会变得无关紧要。“主导的想法是从政府调控的能源供应系统,过渡到一个多少以市场为导向的系统。”克莱默说。
  
  美国和加拿大的公用事业部门也正在智能电网示范项目中尝试引入虚拟电厂。不过分析师阿苏莫斯表示,如果没有像德国一样的政府补贴,虚拟电厂不会有太大吸引力。他预计到2017年,虚拟电厂的发电量将能达到150万千瓦(比今年增加三倍),其中75%都将在欧洲发出。
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