近日,德國國際合作機構(GIZ)發布了(le)《關于德國能源轉型的(de)12個(gè)見解(中文版報告)》(以下(xià)簡稱《報告》)。報告裏提到,未來(lái)太陽能和(hé)風能将決定一切。這(zhè)不難看出德國進行能源轉型的(de)決心。德國希望在接下(xià)來(lái)的(de)40年内從依賴核能和(hé)煤炭全面轉向可(kě)再生能源,這(zhè)一轉變被稱爲“能源轉型(Energiewende)”。
可(kě)再生能源的(de)間歇性一直讓電網企業“頭疼”,然而在德國能源轉型中,供電可(kě)靠性似乎沒有受到太多(duō)影(yǐng)響,至少目前是這(zhè)樣的(de)。
日前,有國外媒體報道,德國電力管理(lǐ)部門發布了(le)德國供電可(kě)靠性數據以及可(kě)再生能源增長(cháng)情況。根據最新數據,今年上半年,德國28.5%的(de)電力供應來(lái)自新能源發電。沒有迹象顯示,新能源比例增加影(yǐng)響了(le)供電的(de)穩定性。德國電網仍然是世界上最可(kě)靠的(de)電網之一。
靠儲能和(hé)擴容
據德國聯邦能源網絡管理(lǐ)局(Bundesnetzagentur)消息,2013年,德國用(yòng)戶平均停電時(shí)間爲15.32分(fēn)鐘(zhōng),2012年爲15.91分(fēn)鐘(zhōng)。這(zhè)個(gè)數據使德國的(de)供電可(kě)靠性指标跻身歐洲前5位,并超越了(le)美(měi)國和(hé)加拿大(dà)公共事業單位的(de)用(yòng)戶平均停電時(shí)間結果。IEEE協會收集的(de)北(běi)美(měi)供電可(kě)靠性數據爲93分(fēn)鐘(zhōng),幾乎是德國的(de)6倍。
有研究組織預測,德國能源轉型計劃的(de)實施将會爲德國帶來(lái)較大(dà)的(de)停電風險。而以上數據似乎可(kě)以作爲反面佐證。正如一位研究者所說,這(zhè)些數據一定會讓德國能源轉型計劃的(de)批評者感到驚訝。
爲了(le)實現能源轉型,德國正在建立風能和(hé)太陽能爲基礎的(de)電力供應體系,使電力系統中其他(tā)部分(fēn)都圍繞風能和(hé)太陽能進行優化(huà),剩餘的(de)傳統化(huà)石燃料電廠将作爲備用(yòng)容量存在。
那麽,系統靈活性如何适應可(kě)再生能源發電出力的(de)波動性?《報告》指出,系統的(de)靈活性可(kě)通(tōng)過供應側和(hé)需求側雙方向的(de)靈活性方案以及電網擴容和(hé)儲能來(lái)實現。據測算(suàn),通(tōng)過擴容電網将可(kě)再生能源電力并入電力系統的(de)成本比研發新的(de)儲能技術成本要低。隻有當可(kě)再生能源發電占比超過70%時(shí),新的(de)儲能技術才會對(duì)德國電力系統的(de)成本控制起到正向作用(yòng)。
德國國際合作機構(GIZ)能源領域負責人(rén)穆思文指出,儲能技術是研發重點,但并不一定是當務之急。擴大(dà)電網的(de)連接和(hé)調度範圍,不僅可(kě)以充分(fēn)利用(yòng)可(kě)再生能源的(de)區(qū)域資源差異,緩釋可(kě)再生能源電力的(de)波動性,也(yě)能将電網作爲“間接儲能系統”,通(tōng)過市場(chǎng)調節使電力在發電成本高(gāo)低不同的(de)區(qū)域之間自由買賣。
據悉,目前德國對(duì)電力輸送領域的(de)升級正在進行。德國的(de)電力公司正在計劃在國内建設一系列高(gāo)壓直流輸電線路,希望以此來(lái)将北(běi)部生産的(de)風電輸送給南(nán)部用(yòng)戶,而将南(nán)部的(de)太陽能發電送到北(běi)部去。
此外,《報告》還(hái)提出,将電力與供熱(rè)相結合,将大(dà)幅提升系統的(de)靈活性。目前,德國很多(duō)電力公司已經在安裝“電轉熱(rè)”和(hé)儲熱(rè)系統。
電纜入地助獲“高(gāo)分(fēn)”
德國電網結構“底子好”是保障高(gāo)供電可(kě)靠性的(de)基礎之一。有研究人(rén)員(yuán)認爲,德國可(kě)靠性高(gāo)的(de)原因之一是德國在配網中大(dà)量采用(yòng)入地電纜。據悉,德國低壓線路超過80%,以及90%的(de)中壓線路都埋在地下(xià)。而其他(tā)在供電可(kě)靠性方面“獲得(de)高(gāo)分(fēn)”的(de)歐洲國家也(yě)如此,例如丹麥、瑞士以及荷蘭。
如此說來(lái),德國如果希望繼續維持高(gāo)供電可(kě)靠性,它将需要大(dà)量的(de)入地電纜。德國有關機構2012年曾經進行的(de)一項研究,研究結果表明(míng),如果可(kě)再生能源占比持續增長(cháng),2030年,德國将需要新增13.5萬-19.3萬千米線路并另外升級2萬-2.5萬千米線路。對(duì)此,德國能源署負責人(rén)科勒(StephanKohler)提出質疑,投資者是否能承擔270億至425億歐元的(de)投資,盡管政府會提供融資計劃來(lái)刺激投資。他(tā)表示:“根據研究結果,實際上可(kě)再生能源系統增長(cháng)所帶來(lái)的(de)利潤并不足以讓配網經營者生存下(xià)來(lái)。”
>>數說
德國風能協會統計顯示,德國風能産業年産值106.7億歐元,其中風能設備的(de)67%用(yòng)于出口,直接創造14萬個(gè)就業機會。風能作爲可(kě)再生能源的(de)“載重馬”,将驅動德國再工業化(huà)進程,帶來(lái)新的(de)能源方式、新的(de)增長(cháng)途徑和(hé)新的(de)工作崗位。
截至2013年,德國風電裝機容量達到34吉瓦(3400萬千瓦),位居世界第三位。根據德國政府的(de)能源轉型規劃,到2050年德國将有80%以上的(de)發電量來(lái)自于可(kě)再生能源,其中一半以上來(lái)自風電。
西門子公司的(de)一項研究顯示,未來(lái)10年,風能建設的(de)成本将在現有基礎上降低40%。歐洲能源交易所顯示,德國首次在6月(yuè)9日中午超過50%的(de)電能來(lái)自太陽能。
德國在太陽能儲電池領域潛力巨大(dà)。據市場(chǎng)調研機構EuPD預測,德國對(duì)太陽能儲蓄電池銷售數量将從2013年的(de)6000個(gè)上升爲2018年的(de)10萬個(gè)以上。
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