高比例可再生能源并网-德国经验-课件.pptx
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1、1Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingDr.David Jacobs 雅各布斯雅各布斯 大卫大卫IET国际能源转型国际能源转型Integrating high share of renewables into the power grid -The German experience 高比例可再生能源并网高比例可再生能源并网德国经验德国经验International Workshop on Power Transformation国际变电研讨会国际变电研讨会China National Re
2、newable Energy Center中国国家可再生能源中心中国国家可再生能源中心Beijing,15 September 20192019年年9月月15日,北京日,北京 2Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingTargets and objectives of the German energy transition德国能源转型的目标 Options for integrating high shares of wind and solar PV into the German mark
3、et将更多的风能和太阳能光伏融入德国市场的选择Grid expansion/integration 电网扩大/融合Dispatch from conventional(and renewable)power plants 从传统(和可再生能源)发电厂调度Demand response需求响应Storage 贮存Lessons learned for China中国得出的经验Agenda议程3Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingThe German Energy Transition(Ener
4、giewende)Targets and objectives 德国能源转型目标4Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingThe German Energy Transition in a Nutshell德国能源转型概况A long history 拥有一段很长的历史The concept“Energiewende”was first coined in 1980(ko-Institut)“能源转型”这一概念于1980年首次提出(应用生态研究所)Two main elements:exit f
5、rom nuclear power,entry into renewable energies两个主要元素:退出核能领域,进入可再生能源领域A feed-in tariff system for renewables first introduced in 19911991年首次为可再生能源引进上网电价系统Government decisions in 2000-2019:nuclear phase-out extending into the 2020s and introduction of the Renewable Energy Sources Act(EEG)20002019年政府决
6、定:到21世纪20年代逐步淘汰核电,引入可再生能源法案(EEG)New energy concept under the current government in September 2019:extension of nuclear operating times combined with ambitious goals for emission reduction,share of renewables and energy efficiency当前政府2019年9月的新能源概念:延长核电运营时间,确立了在减排和可再生能源共享以及能源效率的宏伟目标5Dr.David Jacobs-In
7、ternational Workshop on Power Transformation,BeijingThe German Energy Transition in a Nutshell德国能源转型概述 and a recent shock最近的一次事故Immediate shutdown of the oldest nuclear power plants and appointment of an Ethics Commission for a safe energy supply after the Fukushima shock in March 2019在2019年3月的福岛事故发
8、生后,立即关闭了最旧的几家核电站,并指定了负责安全能源供应的道德委员会Final report of the Ethics Commission in May 2019,government decision on“The Energiewende”in June 2019:nuclear exit by 20222019年5月道德委员会的最终报告,2019年6月政府对“能源转型”的决定:到2022年淘汰核电Other targets of the 2019 energy concept remain,e.g.share of renewables by 2050:60%of energy c
9、onsumed,80%of electricity produced.2019年能源概念的其他目标仍然保留,如,到2050年能源比例:占消耗能源的60%,占发电能源的 80%。6Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingLong-term targets of the Energiewende能源转型的长期目标The Energiewende is more than just a nuclear exit:a complete transformation of the energy syste
10、m of a highly industrialized country能源转型不仅仅是淘汰核能:而是高度工业化国家的能源系统的完全转型Source:BMUB 2019来源:BMUB 2019气候可再生能源效率GHGs(与1990相比)电力所占比例总比例一次能源电力运输能源生产率建筑升级每年增长2.1%比例翻了一番7Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingRenewable energy growth in the electricity sector电力部门的可再生能源的增长 Source:B
11、MUB 2019来源:BMUB 2019基于可再生能源的总电量StromEinspG下的付费上网电量EEG下的付费上网电量总付费截至1991年1月1日截至2000年4月1日截至2019年8月1日截至2009年1月1日截至2019年1月1日百万欧元百万欧元8Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingTotal production:about 550 TWh总产量:约550太瓦时Installed capacity incl.renewables:160 GW 装机容量,包括可再生能源:160 GW
12、 Maximum load occurs in the winter and is around 80 GW 最大负荷出现在冬季,约为80 GW German Energy System Facts德国能源系统实际情况Source:Monitoringbericht BNetzA来源:Monitoringbericht BNetzA9Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingThe electricity mix in 20192019年电力结构Natural Gas天然气Hard Coal硬煤N
13、uclear核能Lignite褐煤Others其他Solar PV太阳能光伏Hydro水力Biomass生物质Wind,mainly onshore风力,主要为陆上风力Renewable Energies in Total总可再生能源10Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingPhase out until 2022 到2022年逐步淘汰80%of renewables until 2050 到2050年可再生能源占80%From 20/80 to 80/20 (electricity)从20/
14、80到80/20(电力)From nuclear phase out to energy transition 从淘汰核能到能源转型Fossil/nuclear,80%化石能源/核能,80%Renewable,20%可再生能源,20%Fossil/nuclear,20%化石能源/核能,20%Renewable,80%可再生能源,80%11Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingThe EEG amendment of 2019:Continuation of the Energiewende a
15、t a slower pace2019年可再生能源修正案:以较慢的步伐继续实施能源转型The Energy Transition in the electricity sector will continue将会继续进行电力部门的能源转型but at a slightly reduced speed due to costs and grid infrastructure.但是由于成本和电网基础设施的原因,速度会稍微减慢。Proposed annual growth rates for different technologies:针对不同技术推荐的年增长率:2.5 GW of solar P
16、V annually 太阳能光伏每年2.5 GW 2.5 GW of wind onshore annually 陆上风能每年2.5 GW 800 MW of wind offshore annually 海上风能每年800 MW 100 MW of new biomass/biogas annually 新生物质/生物气每年100 MW Proposed mid-term targets for renewables in the electricity sector:2025203540-45%55-60%(35%by 2020,50%by 2030,65%by 2040)(到2020年增
17、长35%,到2030年增长50%,到2040年增长65%)12Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingThe German electricity system design Alongside the features of wind and solar PV德国电力系统设计以及风力和太阳能光伏的特征13Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingHigh upfront investment(ca
18、pital costs)较高的前期投资(资本成本)Almost zero marginal costs边际成本几乎为零 Fluctuating supply(depending on the weather)功能波动较大(取决于天气状况)Important features of wind and solar风力和太阳能发电的特征0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%CCGTCoalNuclearWindPVCAPEXOPEXShare of fixed versus variable costs of selected power generation techn
19、ologies 所选发电技术的固定成本和可变成本的相应比例所选发电技术的固定成本和可变成本的相应比例联合循环燃气发电运营支出资本支出光伏煤炭核能风能14Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingElectricity demand and renewable power generation in 20222022年电力需求和可再生能源发电The electricity market is determined by wind and solar PV电力市场由风能和太阳能光伏决定Source:A
20、gora Energiewende 2019来源:Agora Energiewende 2019二月初(第6日历周)电力需求光电水力发电化石燃料发电站陆上/海上风力生物质15Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingElectricity demand and renewable power generation in 20222022年电力需求和可再生能源发电The electricity market is determined by wind and solar PV电力市场由风能和太阳能光
21、伏决定Source:Agora Energiewende 2019来源:Agora Energiewende 2019八月中旬(第33日历周)电力需求光电水力发电化石燃料发电站陆上/海上风力生物质16Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingElectricity demand and renewable power generation in 20222022年电力需求和可再生能源发电The electricity market is determined by wind and solar P
22、V电力市场由风能和太阳能光伏决定Source:Agora Energiewende 2019来源:Agora Energiewende 2019十一月下旬(第47日历周)电力需求光电水力发电化石燃料发电站陆上/海上风力生物质17Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,BeijingThe German Energy Transition(Energiewende)Grid expansion and European integration德国能源转型 电网扩大和欧洲一体化18Dr.David Jacobs-
23、International Workshop on Power Transformation,BeijingGrid extension plans in Germany德国电网扩大计划Transport renewable electricity from the North(onshore and offshore wind)to the load centers in the South将可再生能源电力从北部(陆上和海上风能)输送至南部负荷中心Avoid grid congestions and loop flows避免电网拥堵和回流NIMBY and public consultati
24、on邻避和公共协商Distribution grid upgrade:配电网升级:Most renewable energy projects in Germany are connected to the distribution grid德国的大多数可再生能源项目连接至配电网High shares of renewables(PV)in Bavarian distribution grids巴伐利亚配电网中可再生能源(光伏)占有很高比例Bi-directional transformer stations 双向变电站NEP 2019,Stand:Juli 2019 netzentwickl
25、ungsplan.de 19Dr.David Jacobs-International Workshop on Power Transformation,Beijing10-year network development plan from ENTSO-e欧洲输电网运营商联盟十年发展规划The latest report pinpoints about 100 spots on the European grid where bottlenecks exist or may develop in the future最新报告准确地描述了欧洲电网中约100个位置,仍然存在瓶颈或将来继续发展Tr
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