高比例可再生能源并网-德国经验-课件

Dr.DavidJacobs雅各布斯大卫IET——国际能源转型Integratinghighshareofrenewablesintothepowergrid

-TheGermanexperience高比例可再生能源并网——德国经验InternationalWorkshoponPowerTransformation国际变电研讨会ChinaNationalRenewableEnergyCenter中国国家可再生能源中心Beijing,15September20192019年9月15日，北京

Dr.DavidJacobsIntegratinghTargetsandobjectivesoftheGermanenergytransition

德国能源转型的目标

OptionsforintegratinghighsharesofwindandsolarPVintotheGermanmarket

将更多的风能和太阳能光伏融入德国市场的选择Gridexpansion/integration

电网扩大/融合Dispatchfromconventional(andrenewable)powerplants

从传统（和可再生能源）发电厂调度Demandresponse

需求响应Storage

贮存LessonslearnedforChina

中国得出的经验Agenda

议程TargetsandobjectivesoftheTheGermanEnergyTransition

(Energiewende)–Targetsandobjectives德国能源转型——目标TheGermanEnergyTransition(TheGermanEnergyTransitioninaNutshell

德国能源转型概况Alonghistory…拥有一段很长的历史……Theconcept“Energiewende”wasfirstcoinedin1980(Öko-Institut)

“能源转型”这一概念于1980年首次提出（应用生态研究所）Twomainelements:exitfromnuclearpower,entryintorenewableenergies

两个主要元素：退出核能领域，进入可再生能源领域Afeed-intariffsystemforrenewablesfirstintroducedin1991 1991年首次为可再生能源引进上网电价系统Governmentdecisionsin2000-2019:nuclearphase-outextendingintothe2020sandintroductionoftheRenewableEnergySourcesAct(EEG) 2000——2019年政府决定：到21世纪20年代逐步淘汰核电，引入可再生能源法案（EEG）NewenergyconceptunderthecurrentgovernmentinSeptember2019:extensionofnuclearoperatingtimescombinedwithambitiousgoalsforemissionreduction,shareofrenewablesandenergyefficiency

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TheGermanEnergyTransitioniTheGermanEnergyTransitioninaNutshell

德国能源转型概述…andarecentshock……最近的一次事故ImmediateshutdownoftheoldestnuclearpowerplantsandappointmentofanEthicsCommissionforasafeenergysupplyaftertheFukushimashockinMarch2019

在2019年3月的福岛事故发生后，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FinalreportoftheEthicsCommissioninMay2019,governmentdecisionon“TheEnergiewende”inJune2019:nuclearexitby2022 2019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Othertargetsofthe2019energyconceptremain,e.g.shareofrenewablesby2050:60%ofenergyconsumed,80%ofelectricityproduced. 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%。TheGermanEnergyTransitioniLong-termtargetsoftheEnergiewende

能源转型的长期目标TheEnergiewendeismorethanjustanuclearexit:acompletetransformationoftheenergysystemofahighlyindustrializedcountry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:BMUB2019来源：BMUB2019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Long-termtargetsoftheEnergRenewableenergygrowthintheelectricitysector

电力部门的可再生能源的增长

Source:BMUB2019来源：BMUB2019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RenewableenergygrowthintheTotalproduction:about550TWh总产量：约550太瓦时Installedcapacityincl.renewables:160GW装机容量，包括可再生能源：160GWMaximumloadoccursinthewinterandisaround80GW最大负荷出现在冬季，约为80GWGermanEnergySystemFacts

德国能源系统实际情况Source:MonitoringberichtBNetzA来源：MonitoringberichtBNetzATotalproduction:about550TWTheelectricitymixin2019

2019年电力结构NaturalGas天然气HardCoal硬煤Nuclear核能Lignite褐煤Others其他SolarPV太阳能光伏Hydro水力Biomass生物质Wind,mainlyonshore风力，主要为陆上风力RenewableEnergiesinTotal总可再生能源Theelectricitymixin2019

20Phaseoutuntil2022

到2022年逐步淘汰80%ofrenewablesuntil2050

到2050年可再生能源占80%From20/80to80/20(electricity)

从20/80到80/20（电力）Fromnuclearphaseouttoenergytransition

从淘汰核能到能源转型Phaseoutuntil2022FromnuclTheEEGamendmentof2019:ContinuationoftheEnergiewendeataslowerpace

2019年可再生能源修正案：以较慢的步伐继续实施能源转型TheEnergyTransitionintheelectricitysectorwillcontinue…将会继续进行电力部门的能源转型………butataslightlyreducedspeedduetocostsandgridinfrastructure.……但是由于成本和电网基础设施的原因，速度会稍微减慢。Proposedannualgrowthratesfordifferenttechnologies:针对不同技术推荐的年增长率：2.5GWofsolarPVannually太阳能光伏每年2.5GW2.5GWofwindonshoreannually

陆上风能每年2.5GW800MWofwindoffshoreannually

海上风能每年800MW100MWofnewbiomass/biogasannually

新生物质/生物气每年100MWProposedmid-termtargetsforrenewablesintheelectricitysector:2025203540-45%55-60%(35%by2020,50%by2030,65%by2040)（到2020年增长35%，到2030年增长50%，到2040年增长65%）TheEEGamendmentof2019:ConTheGermanelectricitysystemdesign–AlongsidethefeaturesofwindandsolarPV德国电力系统设计——以及风力和太阳能光伏的特征TheGermanelectricitysystemHighupfrontinvestment(capitalcosts)

较高的前期投资（资本成本）Almostzeromarginalcosts

边际成本几乎为零

Fluctuatingsupply(dependingontheweather)

功能波动较大（取决于天气状况）

Importantfeaturesofwindandsolar

风力和太阳能发电的特征Shareoffixedversusvariablecostsofselectedpowergenerationtechnologies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Highupfrontinvestment(capitElectricitydemandandrenewablepowergenerationin20222022年电力需求和可再生能源发电TheelectricitymarketisdeterminedbywindandsolarPV

电力市场由风能和太阳能光伏决定Source:AgoraEnergiewende

2019来源：AgoraEnergiewende2019二月初（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ElectricitydemandandrenewabElectricitydemandandrenewablepowergenerationin20222022年电力需求和可再生能源发电TheelectricitymarketisdeterminedbywindandsolarPV

电力市场由风能和太阳能光伏决定Source:AgoraEnergiewende

2019来源：AgoraEnergiewende2019八月中旬（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ElectricitydemandandrenewabElectricitydemandandrenewablepowergenerationin20222022年电力需求和可再生能源发电TheelectricitymarketisdeterminedbywindandsolarPV

电力市场由风能和太阳能光伏决定Source:AgoraEnergiewende

2019来源：AgoraEnergiewende2019十一月下旬（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ElectricitydemandandrenewabTheGermanEnergyTransition

(Energiewende)–GridexpansionandEuropeanintegration德国能源转型

——电网扩大和欧洲一体化TheGermanEnergyTransition(GridextensionplansinGermany

德国电网扩大计划TransportrenewableelectricityfromtheNorth(onshoreandoffshorewind)totheloadcentersintheSouth

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Avoidgridcongestionsandloopflows

避免电网拥堵和回流NIMBYandpublicconsultation

邻避和公共协商Distributiongridupgrade:

配电网升级：MostrenewableenergyprojectsinGermanyareconnectedtothedistributiongrid

德国的大多数可再生能源项目连接至配电网Highsharesofrenewables(PV)inBavariandistributiongrids

巴伐利亚配电网中可再生能源（光伏）占有很高比例Bi-directionaltransformerstations

双向变电站NEP2019,Stand:Juli2019netzentwicklungsplan.de

GridextensionplansinGerman10-yearnetworkdevelopmentplanfromENTSO-e

欧洲输电网运营商联盟十年发展规划Thelatestreportpinpointsabout100spotsontheEuropeangridwherebottlenecksexistormaydevelopinthefuture

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Transmissionadequacyby2030?

到2030年输电能力充足？FullmarketcouplingwithEuropeanneigbours(e.g.onemeritorderforGermanyandAustria).

与欧洲邻国创造一个完整市场（如，德国和澳大利亚的优先顺序）TheexpansionoftheEuropeantransmissiongrid

欧洲输电网的扩大Source:ENTSO-e2019来源：ENTSO-e201910-yearnetworkdevelopmentplDecentralisedProductionneedssmartgrids分散式生产需要智能电网Source:unendlich-viel-energie.de来源：unendlich-viel-energie.deDecentralisedProductionneedsTheGermanEnergyTransition

(Energiewende)–Dispatchofconventional(andrenewable)powerplants德国能源转型——传统（和可再生能源）发电站的调度TheGermanEnergyTransition(Weatherforecastingsystemshaveimproveddramatically

天气预报系统已经得到了很大的改进Remainingproblem:cloudcastinginthecaseofsolarPV

仍然存在的问题：太阳能光伏方面存在一些疑问Gate-closuretimesinwholesalemarkedweremoveclosertothetimeofoperation(15minutebeforeoperationonintradaymarket).

电闸关闭时间更加接近运行时间（当日市场运行前15分钟）Integratingvariablerenewables:Improvedweatherforecastingandrenewablesfriendlymarketdesign

整合波动性可再生能源：改进预测和可再生能源友好市场设计Source:IEA2019来源：IEA2019净负荷系统操作员对现货市场和次级市场提供的弹性资源的承诺和调度的滚动更新T+30分钟（电闸关闭）T+3小时T+1天T：运行时间（当发电并消耗电力时，运行时间为瞬间）T时净负荷的不确定性（MW）弹性资源和T时净负荷的不确定性（MW）T时净负荷WeatherforecastingsystemshaIncentivesforregionaldistributionofrenewableenergysources

可再生能源区域分配的刺激因素Onshorewind“Referenzertragsmodell”

陆上风能“Referenzertragsmodell”Remote-controlofrenewableenergypowerplants(dispatchability)

可再生能源发电站的远程控制（可调度性）AdditionalsystemservicesofrenewablesintheGermanpowersystem

德国电力系统中的可再生能源的其他系统服务

Supportvoltagedips

支持电压骤降Gridride-throughcapability(previouslysupportbyadditionaltariffpayment–nowstate-of-the-art)

电网穿越能力（之前通过额外的电费支持——现在达到最高水平）Additionalmeasuresforintegratingvolatilerenewables(windandsolar)

整合不稳定可再生能源的其他措施（风能和太阳能）IncentivesforregionaldistriTypicalGermanMeritOrder

典型的德国优先顺序法Powerplantsaredispatchedaccordingtotheirshort-termmarginalcosts(fuelcostsandCO2costs)

按照发电站的短期边际成本对其进行调度（燃料成本和CO2成本）Windandsolarareonlydispatchedattimesofnegativepricesonthespotmarket

仅在现货市场价格消极时调度风能和太阳能Economicdispatchinliberalizedelectricitymarkets

自由化电力市场的经济调度价格需求供应边际收益可再生能源核电站褐煤电站火电厂燃气石油边际成本电量TypicalGermanMeritOrderEconReducemust-runrequirementsofconventionalpowerplants

减少传统发电站的一些强制性要求Reducedfull-loadhoursforcoalandgas-firedpowerplants

减少燃煤和燃气发电站的全负荷小时数changingeconomicsandadditionalrevenuerequirementsviacapacitymarkets?

通过容量市场改变经济和额外的收入要求？Operationofcombinedheat-and-powerandbiomassplantsaccordingtoelectricitydemand(andnotaccordingtoheatdemand)

根据电力需求（而不是根据热需求）运营热电和生物质发电站Upgradeexistingpowerplantinordertoallowforbetterrampingcapabilities

升级现有发电站提高产能Conventionalpowerplantsneedtobecomemoreflexible

传统发电站应当变得更加灵活Reducemust-runrequirementsoSource:IEA2019来源：IEA2019Technicalrampingcapabilitiesofdifferentpowergenerationtechnologies(Nordicpowermarket)

不同发电技术的滑坡功能（北欧电力市场）

一定时限内能够回应的装机容量比例煤电核电蒸气轮机发电水力发电热电联产15分钟1小时6小时36小时其他高峰发电封闭式循环燃气轮机发电开式循环燃气轮机发电Source:IEA2019TechnicalrampModifiedfinancemechanismfordispatchablerenewables(biomass):

可调度可再生能源（生物质）的融资机制修订版：Combinationofpaymentforcapacity(MWinstalled)andelectricity(MWhfedintothegrid)

既要支付装机容量（兆瓦）费用，也要支付电力（流入电网的兆瓦/小时）费用Reasoning:reduceoperatinghoursofbiogasplantsandusethemasback-upforwindandsolarPV

原因：减少生物质发电厂的运行时间，以补充风电和太阳能发电的不足Renewablepowerplantsneedtobecomemoreflexible

可持续能源发电厂需增强灵活性

ModifiedfinancemechanismforPreviously:PrioritydispatchduetofixedFITregime

过去：因FIT制度固定而进行优先调度Now:MovetopremiumFITmodel(spotmarketsalesplusadditional,ex-postdefinedpremiumpayment–alsoplannedintheUK)

现在：转移到优质FIT模式（现货市场销售加上事后确定的额外缴费——英国也有此计划）Prioritydispatchforrenewables(FIT)

可再生能源的优先调度（FIT）

Economicdispatch(PremiumFIT)

经济调度（优质FIT）(AdaptedfromPlanningourelectricfuture:awhitepaperforsecure,affordableandlow-carbonelectricity(DepartmentofEnergyandClimateChange,2019)).（从“规划我们的电力未来：安全、实惠、低碳电力白皮书”改编而来（能源和气候变化部门，2019））电价（英镑/兆瓦时）成交价发电机运作上下浮动，达到成交价时间市场份额（£/MWh）FITCID付款（£/MWh）月用电量价格Previously:PrioritydispatchNegativepricesoccurduringperiodsofhighrenewablesshares

可持续能源份额较高期间会出现消极价格INCOMBINATIONwithinflexibleconventionalpowerplants(“mustrun”)

与灵活传统的发电厂（“必须运行着”）联合起来Dispatchofrenewablesintimesofnegativespotmarketprices

现货市场价格处于消极时可持续能源的调度现货交易NegativepricesoccurduringpTheGermanEnergyTransition

(Energiewende)–Demandresponsepolicies德国能源过渡计划（Energiewende）-需求响应政策TheGermanEnergyTransition(Germanyisaninternational“laggard”regardingdemandresponseandflexibledemand

德国在需求响应和灵活需求方面落后于国际上其他国家Ordinancegoverninginterruptibleloads(AbLaV)forlargeindustrialloads

管理大型工业负荷中的可中断负荷（AbLaV）条例

requirestransmissionsystemoperatorstotender1.5GWofimmediatelyinterruptibleloads(SOL)and1.5GWofquicklyinterruptibleloads(SNL)

要求转型系统操作人员提供150万千瓦立即可中断负荷（SOL）和150万快速可中断负荷（SNL）DemandresponseandtheGermanenergytransition

需求响应和德国能源过渡计划

Immediatelyinterruptibleloads立即可中断负荷Quicklyinterruptibleloads快速可中断负荷Responsetime响应时间1second

1秒15minutes

15分钟Maximumlengthofinterruptioninsuccession连续中断最长时间1h1小时4h4小时8h8小时1h1小时4h4小时8h8小时PRODUCTGROUPSFORORDINANCEGOVERNINGINTERRUPTIBLELOADS管理可中断负荷条例产品组Source:IASSPotsdam来源：波茨坦可持续发展高等研究院（IASS）

Germanyisaninternational“lSource:IASSPotsdamonthebasisofGobmaierandvonRoon2019INCENTIVEMECHANISMSFORFLEXIBLELOADSONDAY-AHEADANDINTRADAYMARKETS前日和即日市场灵活负荷的激励机制Demandresponse–Examplesofflexibleload

需求响应——灵活响应范例Type类型Incentivesvia激励方式Loadshifting转换负荷

Regularpricespreads(e.g.>EUR

50/MWh)常规价差（例如，>50欧元/MWh）Loadshedding分流负荷

Occasional,veryhighprices(e.g.>EUR

1,000/MWh)偶尔高价（例如，>1000欧元/MWh）Loadincrease增加负荷Regularlowprices(e.g.<EUR

10/MWh)常规低价（例如，<10欧元/MWh）Source:IASSPotsdamonthebaTheGermanEnergyTransition

(Energiewende)–Largerequirementsforelectricitystorage?德国能源过渡计划（Energiewende）-电力储存要求很严格？TheGermanEnergyTransition(Commonmyth:renewableenergysourcesneedstorage!

共同的困惑：可持续能源需要储存！Reality:Existingelectricitysystemscanofferflexibilityviagridexpansion(smartgrids),theflexibilityofpowerplansanddemandresponse

现实：现有电力系统通过电网扩张（智能电网）、增强电力规划灵活性和需求响应，可增强灵活性Studiesshowthatelectricitystorage(exceptforlargehydro)istodaythemostexpansiveflexibilityoption

研究标明从灵活性角度而言，电力储存（大型水电除外）是当今最昂贵的选择StoragerequirementsdependsontheacceptanceofcurtailmentofwindandsolarPVandreductionof“mustrun”fromconventionalpowerplants

储存要求取决于是否能够接受风电和太阳能发电规模的缩减和传统发电厂“必须运行”（数量）的减少Energiewendeandstoragerequirements

Energiewende和电力储存要求Commonmyth:renewableenergyTheGermanEnergyTransition

(Energiewende)–Lessonslearnedfortheintegrationofhighsharesofrenewables德国能源过渡计划（Energiewende）-高份额可持续能源整合中的可学经验TheGermanEnergyTransition(Germany:Stable/decliningelectricitydemand

德国：电力需求稳定/下降Germany:Fullyunbundledelectricitymarket(seperationofgeneration,transmission,distributionandsupply;economicdispatch).

德国：电力市场呈完全无捆绑状态（发电、输电、配电和供电分开；以经济调度为主）Considerableovercapacity

产能大量过剩

Differencesinownershipstructure(fossilandrenewable)所有权结构差异（化石燃料和可持续能源）MajordifferencesbetweentheGermanandtheChinesepowersector

德国电力部门和中国电力部门之间的主要区别

项目公司14%电力供应商“4巨头”5%其他电力供应商7%投资资金/银行13%工业14%其他1%农民11%私人个体35%来源：趋势：研究；截至至2019年4月Germany:Stable/decliningelecLargevarietyofoptionstointegratehighshareofrenewablesintopowersystems(betterforecastofwindandsolar;flexiblefossilfuelpowerplants;

将高份额可持续资源整合到电力系统中有各种可行办法（预测风力和太阳能较好的选择；化石燃料发电厂较灵活）；Economicdispatchofpowerplantsreducedfuelcostsandisthereforebeneficialfortheeconomyasawhole

发电厂经济调度可减少燃料成本，整体而言具有经济效益；

Long-termcontractswithcoalfiredpowerplants(anddispatchrules)shouldbere-negotiated(faircompensationforreducednumberoffull-loadhours).

应重新协商与燃煤电厂的长期合同（及调度规则），对满负荷小时数的减少给予公平补偿；Storagetechnologies(exceptforpump-hydro)arestillthemostcostlyoptionsforefficientlyiscurrent

就效率而言，储存技术（泵水力除外）仍然是当前最昂贵的选择。Lessonslearned

所学经验LargevarietyofoptionstoinDr.DavidJacobs

FounderandDirector创始人和主管

IET–InternationalEnergyTransition（国际能源过渡计划）

Phone（电话）:+491632339046

E-mail（邮箱）:jacobsiet-consulting

Twitter:InterEnerTransDr.DavidJacobs

FounderandBindingdirect-to-marketsales(500kWasof2019,100kWasof2019)

固定直接面向市场的销售量（截至至2019年为500千瓦，截止至2019年为100千瓦）400MWauctionforfree-standingsolarPV(ongoingconsultationprocess;auctionwillprobablytakeplacein2019). 400兆瓦的自立式太阳能光伏用于拍卖（持续的咨询过程；拍卖可能会在2019年举行）。Auctionsasof2019–newpricefindingmechanismfor“slidingmarketpremium”)拍卖截至到2019年——针对“变动的市场溢价”的新价格发现机制Prosumers:30%ofEEGsurchargeonself-producedsolarelectricity(notapplicableforinstallationssmaller10kW).

产销者：EEG对自产太阳能电力追加30%的罚款（装机总量小于10千瓦的不适用）0.4€cent/kWhincreaseoftariffpaymentinordertopayaggegator

为支付聚合器的成本，电费需增加0.4欧分/kWhSlightincreaseoftarifflevelformediumsizesolar(10-1000kW–increaseof0.3€cent/kWh).

中等大小的太阳能需稍微提高电费价格（10-1000千瓦的增加0.3欧分/kWh）。MajorEEGpolicychanges(focusonsolar)

EEG政策的主要变革（重点在太阳能）Bindingdirect-to-marketsalesProposalforanewfinancingmechanism

(„LegacyandinnovationFund“)

新融资机制提案（”遗留和创新资金“）CurrentlyhighEEGsurchageof6.24€cent/kWharelargelydueto„legacycosts“

目前EEG追加6.24欧分/kWh的高额罚款主要是由于“遗留成本”的存在；Today,technologiessuchaswindonshoreandsolarPVarecostcompetitivewithnewcoal

andgas-firedpowerplants

如今，陆上风力和太阳能发电等技术相比新燃煤燃气发电厂更具有成本竞争力；Pastcostshadtobepaidforinnovationsandtechnologicaldevelopment

过去还存在创新和技术开发成本ThesecostsshouldbeexcludedfortheEEG-surchageandfinancedviaa„LegacyandinnovationFund“

上述成本需从EEG追加罚款中除去，而应通过“”遗留和创新资金“来融资海上风力生物质陆上风力光伏发电ProposalforanewfinancingmCostdevelopmentoftheEEGdifferentialcosts

EEG不同成本的开发Source:BMU2019来源：BMU2019百万欧元EEG成本差异流动储备和EEG账目调整其他成本和销售额之间的平衡光伏风能（海上）风能（陆上）生物质水力发电和燃气发电撤销的电网费CostdevelopmentoftheEEGdiCostdevelopmentoftheEEGdifferentialcosts

EEG不同成本的开发Source:BMU2019来源：BMU2019EEG成本差异流动储备和EEG账目调整其他成本和销售额之间的平衡光伏风能（海上）风能（陆上）生物质水力发电和燃气发电撤销的电网费百万欧元CostdevelopmentoftheEEGdiTheGermanPVmarket

德国光伏市场Totalinstalledcapacityof36GW

总装机容量为3600万千瓦about6%ofGermanelectricitysupply

德国电力供应大约占6%40%ofpeakdemand

高峰需求量为40%GermanymanagedtoreducePVprices

德国努力降低光伏价格TheGermanPVmarket

德国光伏市场TotIn2019,Bavariaaloneaccountedforabout50%oftheworld-widesolarPVmarket 2019年，仅巴伐利亚就占全球太阳能光伏市场的50%Germanyabsorbedabout50%ofworld-widesolarPVmodulesbetween2019and2009 2019年到2009年间，德国大约占全球太阳能光伏板的50%In2019,theGermanmarketsharewasreducedtolessthan10%2019年，德国市场份额减少到不足10%Forthefirsttimesince2019,EuropehaslostitsleadershiptoAsiaintermsofnewlyinstalledcapacity. 2019年以来，欧洲首次在最新装机总量方面失去领先于亚洲的领导地位。Europeaccountedforonly30%ofthenewlyinstalledcapacityin2019. 2019年，欧洲仅占最新装机容量的30%。

Chinaadded11.8GWin2019(Germany:3.3GW;1GWinthefirsthalfof2019). 2019年，中国新增了1180万千瓦容量（德国则为330万千瓦；2019年上半年为100万千瓦）。ShrinkingGermanPVmarketshares

德国光伏市场份额逐渐缩水

In2019,BavariaaloneaccountSource:IASSPotsdam来源：德国波茨坦可持续发展高等研究院（IASS）

TYPESOFFLEXIBLELOADSWITHEXAMPLESFROMTHEHEATINGSECTOR

灵活负荷类型，以供热部门数据为例Demandresponse–Examplesofflexibleload

需求响应——灵活负荷范例Type类型Power电力Storage储存Applicationexample应用范例Loadshifting转换负荷

Positiveandnegative利弊兼有

Yes需要Duringlow-pricetimesanoversizedheatpumpchargesathermalstoragesystem,whichprovidestherequiredheatduringhigh-priceperiods储热系统超大热泵在低价时期需收取储热系统费用，但在高价时期可供热Loadshedding减少负荷

Positive有利

No不需要Inhigh-priceperiodstheheatpumpistemporarilyhalted.Asaresult,theroomtemperaturefallsandcomfortiscompromised.高价时期，热泵暂时停用；因此，室内温度下降，令人不适。Loadincrease增加负荷Negative不利No不需要Normally,agasboilerisusedtoprovideheat,butattimeswhenpricesarelow,anelectricalheatingrodtakesover.一般而言，可用煤气锅炉来供热，但有时候价格较低时，可使用电热棒加热。Source:IASSPotsdamTYPESOFFDr.DavidJacobs雅各布斯大卫IET——国际能源转型Integratinghighshareofrenewablesintothepowergrid

-TheGermanexperience高比例可再生能源并网——德国经验InternationalWorkshoponPowerTransformation国际变电研讨会ChinaNationalRenewableEnergyCenter中国国家可再生能源中心Beijing,15September20192019年9月15日，北京

Dr.DavidJacobsIntegratinghTargetsandobjectivesoftheGermanenergytransition

德国能源转型的目标

OptionsforintegratinghighsharesofwindandsolarPVintotheGermanmarket

将更多的风能和太阳能光伏融入德国市场的选择Gridexpansion/integration

电网扩大/融合Dispatchfromconventional(andrenewable)powerplants

从传统（和可再生能源）发电厂调度Demandresponse

需求响应Storage

贮存LessonslearnedforChina

中国得出的经验Agenda

议程TargetsandobjectivesoftheTheGermanEnergyTransition

(Energiewende)–Targetsandobjectives德国能源转型——目标TheGermanEnergyTransition(TheGermanEnergyTransitioninaNutshell

德国能源转型概况Alonghistory…拥有一段很长的历史……Theconcept“Energiewende”wasfirstcoinedin1980(Öko-Institut)

“能源转型”这一概念于1980年首次提出（应用生态研究所）Twomainelements:exitfromnuclearpower,entryintorenewableenergies

两个主要元素：退出核能领域，进入可再生能源领域Afeed-intariffsystemforrenewablesfirstintroducedin1991 1991年首次为可再生能源引进上网电价系统Governmentdecisionsin2000-2019:nuclearphase-outextendingintothe2020sandintroductionoftheRenewableEnergySourcesAct(EEG) 2000——2019年政府决定：到21世纪20年代逐步淘汰核电，引入可再生能源法案（EEG）NewenergyconceptunderthecurrentgovernmentinSeptember2019:extensionofnuclearoperatingtimescombinedwithambitiousgoalsforemissionreduction,shareofrenewablesandenergyefficiency

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TheGermanEnergyTransitioniTheGermanEnergyTransitioninaNutshell

德国能源转型概述…andarecentshock……最近的一次事故ImmediateshutdownoftheoldestnuclearpowerplantsandappointmentofanEthicsCommissionforasafeenergysupplyaftertheFukushimashockinMarch2019

在2019年3月的福岛事故发生后，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FinalreportoftheEthicsCommissioninMay2019,governmentdecisionon“TheEnergiewende”inJune2019:nuclearexitby2022 2019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Othertargetsofthe2019energyconceptremain,e.g.shareofrenewablesby2050:60%ofenergyconsumed,80%ofelectricityproduced. 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%。TheGermanEnergyTransitioniLong-termtargetsoftheEnergiewende

能源转型的长期目标TheEnergiewendeismorethanjustanuclearexit:acompletetransformationoftheenergysystemofahighlyindustrializedcountry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:BMUB2019来源：BMUB2019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Long-termtargetsoftheEnergRenewableenergygrowthintheelectricitysector

电力部门的可再生能源的增长

Source:BMUB2019来源：BMUB2019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RenewableenergygrowthintheTotalproduction:about550TWh总产量：约550太瓦时Installedcapacityincl.renewables:160GW装机容量，包括可再生能源：160GWMaximumloadoccursinthewinterandisaround80GW最大负荷出现在冬季，约为80GWGermanEnergySystemFacts

德国能源系统实际情况Source:MonitoringberichtBNetzA来源：MonitoringberichtBNetzATotalproduction:about550TWTheelectricitymixin2019

2019年电力结构NaturalGas天然气HardCoal硬煤Nuclear核能Lignite褐煤Others其他SolarPV太阳能光伏Hydro水力Biomass生物质Wind,mainlyonshore风力，主要为陆上风力RenewableEnergiesinTotal总可再生能源Theelectricitymixin2019

20Phaseoutuntil2022

到2022年逐步淘汰80%ofrenewablesuntil2050

到2050年可再生能源占80%From20/80to80/20(electricity)

从20/80到80/20（电力）Fromnuclearphaseouttoenergytransition

从淘汰核能到能源转型Phaseoutuntil2022FromnuclTheEEGamendmentof2019:ContinuationoftheEnergiewendeataslowerpace

2019年可再生能源修正案：以较慢的步伐继续实施能源转型TheEnergyTransitionintheelectricitysectorwillcontinue…将会继续进行电力部门的能源转型………butataslightlyreducedspeedduetocostsandgridinfrastructure.……但是由于成本和电网基础设施的原因，速度会稍微减慢。Proposedannualgrowthratesfordifferenttechnologies:针对不同技术推荐的年增长率：2.5GWofsolarPVannually太阳能光伏每年2.5GW2.5GWofwindonshoreannually

陆上风能每年2.5GW800MWofwindoffshoreannually

海上风能每年800MW100MWofnewbiomass/biogasannually

新生物质/生物气每年100MWProposedmid-termtargetsforrenewablesintheelectricitysector:2025203540-45%55-60%(35%by2020,50%by2030,65%by2040)（到2020年增长35%，到2030年增长50%，到2040年增长65%）TheEEGamendmentof2019:ConTheGermanelectricitysystemdesign–AlongsidethefeaturesofwindandsolarPV德国电力系统设计——以及风力和太阳能光伏的特征TheGermanelectricitysystemHighupfrontinvestment(capitalcosts)

较高的前期投资（资本成本）Almostzeromarginalcosts

边际成本几乎为零

Fluctuatingsupply(dependingontheweather)

功能波动较大（取决于天气状况）

Importantfeaturesofwindandsolar

风力和太阳能发电的特征Shareoffixedversusvariablecostsofselectedpowergenerationtechnologies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Highupfrontinvestment(capitElectricitydemandandrenewablepowergenerationin20222022年电力需求和可再生能源发电TheelectricitymarketisdeterminedbywindandsolarPV

电力市场由风能和太阳能光伏决定Source:AgoraEnergiewende

2019来源：AgoraEnergiewende2019二月初（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ElectricitydemandandrenewabElectricitydemandandrenewablepowergenerationin20222022年电力需求和可再生能源发电TheelectricitymarketisdeterminedbywindandsolarPV

电力市场由风能和太阳能光伏决定Source:AgoraEnergiewende

2019来源：AgoraEnergiewende2019八月中旬（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ElectricitydemandandrenewabElectricitydemandandrenewablepowergenerationin20222022年电力需求和可再生能源发电TheelectricitymarketisdeterminedbywindandsolarPV

电力市场由风能和太阳能光伏决定Source:AgoraEnergiewende

2019来源：AgoraEnergiewende2019十一月下旬（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ElectricitydemandandrenewabTheGermanEnergyTransition

(Energiewende)–GridexpansionandEuropeanintegration德国能源转型

——电网扩大和欧洲一体化TheGermanEnergyTransition(GridextensionplansinGermany

德国电网扩大计划TransportrenewableelectricityfromtheNorth(onshoreandoffshorewind)totheloadcentersintheSouth

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Avoidgridcongestionsandloopflows

避免电网拥堵和回流NIMBYandpublicconsultation

邻避和公共协商Distributiongridupgrade:

配电网升级：MostrenewableenergyprojectsinGermanyareconnectedtothedistributiongrid

德国的大多数可再生能源项目连接至配电网Highsharesofrenewables(PV)inBavariandistributiongrids

巴伐利亚配电网中可再生能源（光伏）占有很高比例Bi-directionaltransformerstations

双向变电站NEP2019,Stand:Juli2019netzentwicklungsplan.de

GridextensionplansinGerman10-yearnetworkdevelopmentplanfromENTSO-e

欧洲输电网运营商联盟十年发展规划Thelatestreportpinpointsabout100spotsontheEuropeangridwherebottlenecksexistormaydevelopinthefuture

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Transmissionadequacyby2030?

到2030年输电能力充足？FullmarketcouplingwithEuropeanneigbours(