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图五给出了来自弗劳恩霍夫研究所就可再生能源发电比与极端剩余需求负荷关系的描述。图中蓝色曲线为2025年可再生能源发电占比25%的情况下的剩余负荷。图中红色曲线为2035年可再生能源发电占发电总量60%情况下的剩余负荷,显然,剩余需求负荷总体不断减少,传统电站所需承担的发电任务将越来越小。2035年极端最小剩余需求负荷有可能达到负25吉瓦,这意味着在某些时刻,可再生能源发电不仅会全面覆盖用电所需还将出现大量盈余。这种情况下,仅靠出口富余电力不足以解决消纳问题。未来如何更好地应对可再生能源波动,这对电力市场提出更高要求。
风光电比例持续提高呼唤电力市场2.0
德国能源转型继续推进,计划到2025年使其电力需求的40%-45%由可再生能源发电承担,到2035年这一比例将提高到55%-60%。针对未来绿色能源结构全面实现的情况,进阶版的电力市场2.0设计被提上日程。
2015年7月德国联邦经济能源部颁布修订后的《电力市场白皮书》,最终明确了德国对电力市场2.0的设立。电力市场2.0有两项基本功能,之一是确保容量储备充足,之二是实行电力的市场化消纳。电力市场2.0引入容量储备与平衡能源一同应对风光等可再生能源的波动,同时明确了对容量市场的摒弃,相应的《电力市场法》及《储备容量规定》预计将于2016年春相继出台。
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电力市场2.0的三大模块
在高比例接纳可再生能源的核心任务下,2.0市场的创新更多体现在三大构成模块中,分别是1)更强的市场机制建设;2)更灵活高效的电力供给体系;3)更高的电力保障能力。
一、更强的市场机制建设。在公平竞争的背景下,价格信号继续加强。自由的电价形成机制还由《电力市场法》的系列规定保障。如图六所示,未来在以风光为主的可再生能源大规模接入电网时,电价的波动规律亦将改变。受联邦经济能源部委托,相关能源技术公司对电价与可再生能源关系作出如下模拟:图中曲线分别反映了在大规模利用太阳能发电前(图左2002/2006/2010年)与后(图右2015/2023/2030年),日内每小时电价与日平均电价(baseprice)的百分比。
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