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对于任何一个国家来说,可再生能源发电这一目前还相对昂贵的电力生产方式势必会增加消费者的负担。德国在这方面的处理可谓相当的聪明,一方面通过合理规划与配额制引导增量的投资,另一方面通过市场化的交易机制和辅助服务市场鼓励市场成员利用预测数据等有价值的信息优化存量的资源配置。由此看来,德国2050年可再生能源发电量达到80%的目标并不是一个天方夜谭。
在不断摸索中前进的德国电力体制设计中,应该说有两点是最大的特色也是为了消纳新能源而度身打造的:平衡结算单元与独立调频市场。这都是为了应对新能源的不稳定性。
平衡结算单元是一个虚拟存在的很难用语言描述的特殊名词。我们可以把它理解为对新能源是否能按照预测准确发电的一个描述参数,凡是不能维持区域内发电和用电平衡的平衡结算单元----背后实际上是新能源电站运营商,就必须从电网公司那里购买调频调峰电量---这个时候设置在电网公司侧的调频市场,实际上不仅可以帮助电网公司维持系统安全,也是新形势下电网营收的一个创新来源。
调频市场通常分为一次调频、二次调频、三次调频。一次调频储备是根据所有ENTSCO-E区域同步连接的输电网统一共同操作的,它可以在30秒钟之内正比于频率的变化自动激活。一次调频储备适用于解决持续0到15分钟内的波动。二次调频储备是用来平衡控制区内的电力供求以及频率控制,它由相关的输电网运营商直接控制的,能在5分钟内完全启动。三次调频储备要在15分钟内完全启动。三次调频储备适用于一次电力波动时间在15分钟到1个小时之间或者几小时内多次电力波动的情况。
这样的调频市场设计对不同的电源种类都产生了不同的推动投资效应,其前提是调频市场的价格是远远超过电力市场上的通常价格,而且为之提供的电厂必须灵活机动得以适应不断变化的新能源----而这恰恰是为了接纳新能源最重要的。
能源安全:站在十字路口的思考
如果要给去年德国的电力工业一个关键词,必定是“能量市场2.0”(Strommarkt2.0)。德国在前期能源转型成功的基础上,正处在另一个拐点,德国既要确保国家拥有长期可靠而又灵活的电力结构,同时又想继续扩大可再生能源发电的并网规模。德国从新能源比例升高的喜悦中冷静下来,仔细审视能源转型战略带来的种种问题与后果。在未来很长一段时间内传统的化石能源电站对于保证电力供应的安全稳定依然具有不可替代的作用。燃气电站虽然由于其优异的调节速度能够很好的对冲可再生能源的波动性,但是德国使用的燃气很大程度上还必须从俄罗斯进口,鉴于目前西方和俄罗斯的紧张关系,燃气电站仍然有一定的不确定性,可见当前系统安全还是要依赖传统火电。
但是近两年低迷的批发电价对于传统能源电站无疑是一个重大的打击,甚至在市场出现负电价时有些传统能源电站为了避免巨额的启停损失而宁愿亏损也要按照负电价竞价。受此影响,部分传统能源电站面临关闭的风险。德国测算过,如果按照目前的发展趋势,到2022年,为了保证系统稳定运行的电力装机容量缺口会达到1500万千瓦之多,占目前德国峰值负荷近20%。为了解决这个问题,德国各大科研机构纷纷给出了自己的解决方案,其中共有4种容量市场构建模型和多种能量市场改革方向。
德国政府也高度重视此次改革,首先征集所有解决方案出了一份绿皮书,之后向全社会公开征求意见并邀请不同领域的专家就其中的解决方案进行对比。最终德国政府于2015年年底发布了《能源变革白皮书》,宣布了“能量市场2.0”计划,才终结了这场持续了一年的是选择容量市场还是优化能量市场的争论。
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