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德国水电协会(BDEW)公布的数据显示,2015年德国电力净过剩量同比升高47%,达到502亿千瓦时,德国2015年能源消耗总量同比增长了1.3%。这与气温变低、经济形势转好和包括移民在内的100万新增人口有关。另外,由于能源使用效率的提高和清洁能源的发展,2015年德国碳排放比去年又减少了11%。截至2015年年底,德国全境装机容量近2亿千瓦,风电与光伏总装机为8500万千瓦,但德国的弃风弃光率不超过1%,在较高新能源装机前提下仍可以达到如此高的消纳率。
根据国家能源局数据显示,截至2015年年底中国电力总装机容量近15亿千瓦,风电累计并网装机1.29亿千瓦,全国光伏发电累计装机量达到4300万千瓦,超越德国成为全球光伏累计装机量最大的国家。而全国总体弃风弃光率超过10%,个别地区更加极端,并且火电机组全年平均发电小时数持续下降。
德国提高新能源消纳比例的措施
德国提高新能源消纳的措施分为政策创新、管理创新和技术创新等几个维度。如采用新能源直接上网交易新政策、建设并网评估和规划体系、增加新能源的主动可调节性、电力系统再调度、主动改善负荷特性等手段。各种手段对于提高新能源消纳能力的权重是无法评估的,却在不同层面达到了异曲同工的效果。
直接上网交易的政策创新。在固定电价补贴模型下,德国新能源电站所有者与政府签订长达20年的固定电价收购合同,新能源电力由电网运营商全额收购后在电力现货交易所中进行交易。但是由于新能源的成本正在迅速降低,固定补贴机制突显众多弊端。德国重要的《可再生能源法》在2014年版中就进行了大量修订,其核心为要求新并网的新能源电站进行直接上网交易,这一举措改变了之前新能源电力只能通过电网运营商上网交易的状况,改为委托直售电商进行交易,可再生能源电力也不仅能够在现货市场上交易,还能签订场外合约和长期合约,极大地增强了新能源的可交易特性,也为新能源消纳提供了政策基础,各种不同角色都将主动促进新能源的发展。
合理规划,做好并网评估。减少新能源发电的不利影响,需要在电源电网规划阶段通过相关的评估流程予以引导。德国已建立相应的新能源并网(集中并网或分布式并网)评估体系。在新能源电站的详细设计方案完成后,需要对新能源并网的影响予以技术评估或认证,确保分布式新能源并网后电网的可靠稳定运行。
增加新能源的主动可调节性。当大规模分布式电源并网时,电网阻塞也可能来自配电网,这不仅需要对集中式大型电站,也要对分布式新能源进行功率调节(包括有功和无功),这已在德国所有配电网投入使用,这样的技术手段可以减少输网配网阻塞,提高新能源消纳。德国通过新能源法对分布式电源远程调控提出了规定,几乎所有的风电都可以被远程调控,将近一半的光伏太阳能能够被远程调控。
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德国以风光为代表的可再生能源发展迅速,这是一个为人所熟知的事实印象。不过这个事实,在2017年后由于政府政策强度、项目选址、定价机制、商业周期等多方面的因素与约束,其实已经不再那么准确了。有机构的统计1显示,2014―2017年,德国风电年新增装机容量维持在500万~600万千瓦,但2018―2021年的年
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