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德国如何应对可再生能源弃电问题?

作者:安远    栏目:科技    来源:西部热线    发布时间:2017-01-13 14:58

北极星太阳能光伏网讯:国网能源研究院日前公布的一份报告显示,跟随可再生能源的快速发展,德国也开始面对可再生能源弃电问题。德国的弃电水平如何,又是如何处理问题的呢?

可再生能源弃电问题加重

一些地区弃风率达8%

德国事全球范围内可再生能源开发和并网运转的范例。从2000年开始,德国可再生能源在电源构造中的占比慢慢提高,给德国电网安全运转、电力市场运营带来了一系列技术和经济挑战。

依据欧盟法律,在保证电网安全条件下,德国可再生能源享有优先上网的权利。然而,有些时段为保证电网安全运转,其实不是一切包含风电、光伏发电等具有优先上网品级的电源都能够全额接受。因此当电网安整体对威逼时,可再生能源弃电是不可防止的。

可再生能源弃电受德国联邦网络局监管。德国联邦网络局公布的2015年电网监管报告显示,2014年德国可再生能源弃电率达到1.16%,创历史最高纪录,这一数值尽管仍处于低水平,但比2013年的0.44%已提高3倍,而2009年的数值仅为0.1%。与其他国家一致,德国的弃电主如果风电,其次是光伏发电、生物质发电等。

德国可再生能源弃电产生的主要缘由是电源和负荷散布的不一致性。在德国,风电主要散布在火食相比较稀疏的北部和东部地区,而德国电力负荷中心散布在人口较浓密的南部地区。据德国弗劳恩霍夫研究院披露,在德国北部地区,弃风问题愈演愈烈,一些地区的弃风率已高达8%。德国可再生能源弃电主要产生在配电网。2012年,德国可再生能源弃电98%产生在配电网,仅2%产生在输电网。各地弃电的水平有所差别,有也许被限制为所能够发电量的60%和30%,甚至100%彻底弃电。

德国可再生能源法规定,可再生能源弃电将由配电网运营商和输电网运营商进行赔偿。2014年,德国可再生能源弃电所形成的亏损达到了8270万欧元。关于可再生能源弃电的赔偿,德国请求起码赔偿弃电量的95%。

电网侧重点发力做好三方面工作

为应对可再生能源弃电问题,德国进行了多方面摸索。其中,在电网侧,德国做了大批工作。

第一,优化电网规划、运转和建设,积极施展电网消纳用处。在处理可再生能源发电与电力负荷散布不一致问题上,德国规定4家输电网运营商应该一起协商并承当德国电网将来10~20年的优化运转和网络扩建工作;电源和负荷散布差别较大,而且就地消纳较难的地区,需求扩建长距离输电线路;推进配电网的智能优化升级改造,以增进可再生能源就地消纳;推行运用最先进技术,保证可再生能源大规模接入时,不大幅增加电网投资。

第二,在规划中考虑了额外的弃电裕度,极大地下降了电网消纳可再生能源发电的本钱。德国联邦经济事务和能源部公布的《顺应德国能源转型的电力市场》白皮书和德国有关法律,规定能够在电力系统规划设计中留取3%的弃电量,即考虑可再生能源能够弃电3%,缘由是请求电网消纳“最后1千瓦时的电量”其实不具有最好的经济性。在实行过程当中,3%弃电比例,极大下降了电网消纳可再生能源的本钱,使得电网能够在下降运转扩建本钱与增进可再生能源消纳之间找到一个适合的均衡点。有关研究报告指出,3%弃电比例将下降配电网40%的扩大投资,将来能下降配电网运营有关本钱15%左右。

第三,削减电网运转的备用容量需求,挖掘和施展系统的灵巧调理潜力。下降保证系统稳固运转所需的传统机组备用容量,寻觅其他灵巧性资源起源,施展可再生能源和储能提供帮助服务的能力,已经成为德国能源电力行业人士议论的重要议题。

德国电网监控和调度技术的提高,使得电网调度运转人员能够在更精致的时间尺度下安排发电筹划,计算和配置系统备用,下降了电网运转的备用容量需求。同时,德国如今带基荷运转的惯例电源比例还比较高,正考虑慢慢退出核电机组。

依据德国能源研究机构Agora Energiewende的一份研究表示,弃电不只是可再生能源出力超出需求形成的,系统灵巧性资源缺失也已经成为阻碍德国可再生能源消纳的一个重要因素。这些灵巧性资源包含储能和需求侧管理。德国政府公布的一项研究结果表示:增强工业、零售、商业和民用电的需求侧管理,充足利用电动汽车、热泵、电汽锅和氢能,将是德国电网灵巧性资源的主要起源。

科学设计电力市场对可再生能源消纳意义重大

德国电力市场的成功表示,树立在德国和全欧洲的灵巧电力批发市场、零售市场,关于提高系统运转效率和可再生能源消纳特别重要。特别是,短时间市场关于优化调整电源发电筹划相当重要。德国的有关经历主要有:

确保电力市场自在的定价机制。电力市场中,电价在体现供电本钱和完成资源配置方面起着决定性用处。在德国电力市场2.0中,持续坚持自在定价机制,以增强价钱信号关于市场主体的鼓励用处。

在欧洲一致电力市场的环境下发展电力市场。德国联邦经济事务和能源部公布的《顺应德国能源转型的电力市场》白皮书中提到,德国将会持续在欧洲一致电力市场的环境下发展电力市场。欧洲互联电力市场在必定水平上能够抵消可再生能源电力供给的动摇性,从而削减系统总费用,提高运转效率。电力市场互联环境下所产生的跨国电力交易也提高了供电的灵巧性。

许可更多电力供给商进入均衡市场。德国许可并鼓励更多的电力供给商进入均衡市场并参加竞争,从而确保德国电能供给的靠得住性和质优价廉。德国联邦网络局还筹划启动程序来规定拍卖规则,从而确保任何新的、灵巧靠得住的供给商都能够参加均衡市场的竞争。

明确集合灵巧电力用户的规则。德国筹划修订电网接入条例的有关规则,以确保中小型灵巧电力用户能够参加二次调频。

评价最小发电量。德国联邦网络局还将按期对热电站最小技术出力进行评价,最大限制地减小火电机组最小技术出力,以增加火电机组的调峰能力,并每两年公布评价报告。第一份评价报告估计将会在今年3月31日公布。

原题目:德国如何应对可再生能源弃电问题

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