從1990年提出能源轉(zhuǎn)型至今的20多年間，德國實現(xiàn)了成功的能源轉(zhuǎn)型。當(dāng)1990年能源轉(zhuǎn)型政策落地之時，可再生能源發(fā)電量在德國發(fā)電總量中所占的比例幾乎可以忽略不計。
從1990年提出能源轉(zhuǎn)型至今的20多年間，德國實現(xiàn)了成功的能源轉(zhuǎn)型。當(dāng)1990年能源轉(zhuǎn)型政策落地之時，可再生能源發(fā)電量在德國發(fā)電總量中所占的比例幾乎可以忽略不計。而到了2015年，可再生能源電力在總電量中的比例則上升到32.5%。2020年，這一比例將達(dá)到35%。
毫無疑問，對于可再生能源的發(fā)展，德國獲得了一系列成功經(jīng)驗，并且逐漸成為了電力供應(yīng)中的主力軍。
據(jù)能源系統(tǒng)與能源服務(wù)部門經(jīng)理CarolinSchenuit介紹，德國能源轉(zhuǎn)型已經(jīng)完成了第一階段的工作——也就是提高可再生能源比例，而現(xiàn)在德國能源署的工作已經(jīng)轉(zhuǎn)向了能源轉(zhuǎn)型的第二階段——解決能源轉(zhuǎn)型過程出現(xiàn)的一些問題——比如分布式系統(tǒng)的入網(wǎng)問題、能源進(jìn)一步提高問題以及電力與交通、供熱等其他系統(tǒng)之間的連接。
更為重要的是，對于現(xiàn)在的德國而言，建立一個靈活的電力系統(tǒng)迫在眉睫。
物理掣肘
不久前，德國能源署前署長科勒曾表示，在德國能源轉(zhuǎn)型中，電網(wǎng)的建設(shè)成了德國能源轉(zhuǎn)型的掣肘。譬如，德國風(fēng)電主要建立在北部人口稀少的地區(qū)，但能耗中心卻在南部巴伐利亞州等地，這造成了一些棄光、棄風(fēng)現(xiàn)象。
這一看法也被Schenuit認(rèn)可，“隨著可再生能源發(fā)展，特別是北部風(fēng)電的建設(shè)，能源傳輸距離越來越遠(yuǎn)，但是跨區(qū)域電網(wǎng)建設(shè)的滯后，影響了新能源發(fā)展。”
一直以來，關(guān)于建設(shè)“北電南調(diào)”高空高壓輸電線路在德國都遭到了民眾的反對，造成項目進(jìn)行緩慢。去年10月，德國政府更改了設(shè)計方案，將建設(shè)方式改成地下鋪設(shè)，項目成本翻番。
據(jù)德國德國聯(lián)邦外貿(mào)與投資署給記者提供的消息，德國兩家電網(wǎng)運營商TransnetBW與Tennet共同為“北電南調(diào)”(Suedlink)的輸電線路提出方案，通過該線路能將北方風(fēng)能充足的電力向南部運輸。兩家運營商計劃“北電南調(diào)”整條線路全部鋪設(shè)地下線纜。由此結(jié)束了是否需要建設(shè)戶外電網(wǎng)的爭論。他們希望在2017年第一季度內(nèi)向聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)局提交許可申請。該項目計劃將在2025年完成。
“北電南調(diào)”線路將有這兩家公司共同計劃，總計800公里長。該線路將把在德國最北面的聯(lián)邦州(石勒蘇益格——荷爾斯泰因州)的風(fēng)力發(fā)電廠產(chǎn)生的風(fēng)能傳往南部。目前預(yù)計的建造成本為100億歐元。隨著這條線路的建造將推動整個德國的電力運輸網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)建。
“北電南調(diào)的輸電線路是德國能源轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)設(shè)施的一個關(guān)鍵部分。電力高速運輸線路運用了直流電技術(shù)，能從德國北方將大量的可再生能源輸入到工業(yè)與人口集中的德國南部城市。從2023年開始核電將退出德國歷史舞臺，可再生能源將變得越來越重要。在每一個領(lǐng)域，無論是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化，還是分散型發(fā)電和儲存所需要的智能解決方案以及可再生能源的入網(wǎng)，都需要創(chuàng)新。因此對于國際企業(yè)來說，這里存在著巨大的商機(jī)。”德國聯(lián)邦外貿(mào)與投資署可再生能源專家AnneBr?utigam說道。
更為靈活的電力系統(tǒng)
除了電網(wǎng)項目進(jìn)展緩慢，對于完成第一階段任務(wù)的德國能源市場特別是電力市場，靈活機(jī)制的建設(shè)也頗為重要。
隨著可再生能源發(fā)電比例不斷提高，傳統(tǒng)發(fā)電站的發(fā)電小時數(shù)出現(xiàn)了劇烈下降，并且發(fā)電端出力波動較大。
尤為值得注意的是，2015年，德國電力最高負(fù)荷82GW，而總裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到了185.5GW。裝機(jī)總量是穩(wěn)定負(fù)荷的兩倍已經(jīng)成為了德國電力市場的常態(tài)。
因而，和周邊國家的電力市場連接、發(fā)揮歐盟內(nèi)部電力市場機(jī)制作用，為目前供過于求的德國電力找到新的出路。
據(jù)Schenuit介紹，目前德國也在嘗試跨領(lǐng)域的能源合作，比如電變氣、電變熱等。此外，可再生能源系統(tǒng)多為分布式系統(tǒng)，這些系統(tǒng)接入對電網(wǎng)穩(wěn)定性造成一定的沖擊，與此同時，傳統(tǒng)電站的發(fā)電小時數(shù)不斷下降，需求側(cè)的響應(yīng)以及提高傳統(tǒng)電站的靈活性，提升不同類型電站在系統(tǒng)服務(wù)的價值。
從2015年開始，德國能源署開始重點研究未來分布式系統(tǒng)下的能源服務(wù)，這里能源服務(wù)主要是調(diào)頻服務(wù)。
在目前德國調(diào)頻市場中，對于一次(瞬時)調(diào)頻以及無功調(diào)頻還沒有建立完善的市場機(jī)制。對于三次調(diào)頻則由輸電網(wǎng)和發(fā)電站之間協(xié)商固定價格。因而，在Schenuit看來，一個靈活的電力市場需要更為細(xì)致的研究一次(瞬時)調(diào)頻以及無功調(diào)頻的技術(shù)、市場特點。
“目前，我們電力市場中德日預(yù)測比較準(zhǔn)確。而對于更為精準(zhǔn)的四小時預(yù)測，要求調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)。如果精確到一小時，需要調(diào)節(jié)能力很小。需求確定以后，很多新的調(diào)節(jié)能力進(jìn)入市場(傳統(tǒng)電廠職能)，從而確定價格。”Schenuit說。“未來，隨著越來越多電動汽車的加入并且參與調(diào)頻以及智能電網(wǎng)數(shù)字化的發(fā)展即對市場變化精準(zhǔn)的預(yù)測、調(diào)節(jié)提出了更高的要求。”
