德国可再生能源供电目标提前15年,德国可再生能源是否实现了“大跨步”?
德国可再生能源供电目标提前15年,德国可再生能源是否实现了“大跨步”?
该国的可再生能源提上一个新台阶,这次归功于风能和太阳能基础设施的扩张,在这个加速发展的时代以后人们就不会在面临资源短缺问题了。对此我还有以下几点看法:
一、什么是可再生能源?
1.太阳能:我们可以利用太阳辐射的光通过太阳能电池转换成电力,也可以利用太阳的即热气来把水加热就是我们常见的太阳能热水器。
2.风力发电:风力发电是由风的力量转动扇叶来带动发电机发电,扇叶越长风速越快就能截取越多的风能。
3.海洋能:海洋覆盖地表三分之二以上并隐藏着丰富的海洋能源,其中包含了波浪能、温差能、潮汐能、潮流能等。
4.地热能:是来自地球内部深处的能量和机油钻井取得地底热水等。
二、可再生能源有什么作用?可用到哪些地方?
相对比石油、煤炭等化石燃料污染空气来说可再生能源在自然界可以循环再生,取之不尽用之不竭,是一种清洁绿色低碳的能源,可再生能源是中国多轮驱动能源体系的重要组成部分,对于改善能源结构,保护生态环境,应对气候变化具有重要的意义,同时可再生能源就发生在我们日常身边,现在很多农村家庭依然保持着太阳能热水器,还有很多将废弃物进一步炼化转换成能量等。
三、过度开采不可再生能源的危害有哪些?
就像是石油煤炭就是不可再生能源,如果长期大量使用肯定会对我国的空气质量造成影响,这些生活废气和工业废气的排放都可能是造成气候变暖的原因之一,所以对于新能源的开发我们一定要大力支持。
据行业媒体《光伏杂志》报道,多家德国电力企业近日联合发布研究报告指出,为满足电力市场的需求增长,到2030年,德国需要新增发电装机容量170吉瓦,而其中户用屋顶光伏将成为贡献新增装机的“主力”。
根据该报告,未来10年间,德国的户用屋顶光伏将新增装机140吉瓦左右,占德国新增发电装机总量的80%以上。
德国电力公司表示,近年来,可再生能源电力在德国越来越受重视,并逐渐成为德国能源产业未来发展的重点。在可再生能源电力占比不断提高的趋势下,未来要满足新增的电力需求,很需要增加大量可再生能源电力。
而在各类可再生能源电源中,光伏将成为德国电力系统的“干将”。《光伏杂志》援引德国行业咨询机构Energy Brainpool的观点指出,目前,户用屋顶光伏是德国最流行、接受度最高的可再生能源电力形式,并将在德国未来的电力系统中扮演重要角色,是决定德国能源转型成功与否的关键所在。据测算,德国户用屋顶光伏发电项目的潜在可开发规模能达到上百吉瓦。
德国电力公司同样强调,未来10年,装机规模在100千瓦以下的户用屋顶光伏将是德国新增发电装机的主力,将助力德国实现气候变化目标,同时防止德国出现电力供应短缺的情况。
德国联邦能源与水业协会发布的最新数据显示,2019年上半年,德国可再生能源发电占比已经高达44%,创下新的 历史 纪录。而按照2019年德国政府发布的能源转型目标,到2030年,德国可再生能源发电占比需要达到65%。有批评人士指出,如果德国政府再不进行改革,很可能错失完成这一目标的机会。
在此背景下,今年德国政府动作不断:先是在上半年取消光伏发电上限限制,还允许因新冠肺炎疫情导致建设受阻的光伏项目延期完成;后又在9月初公布新版光伏发展规划,要在2021—2028年间,对总装机规模为18.8吉瓦的光伏发电项目进行公开招标,每年光伏发电项目招标规模最低为1.9吉瓦,最高为2.8吉瓦。
不过,Energy Brainpool依然认为,目前的规划不足以让德国顺利实现气候变化目标。据德国联邦网络管理局的数据,2018—2019年,德国光伏发电新增装机规模分别为3吉瓦和4吉瓦左右;而今年前7个月,德国光伏发电新增装机只有2.8吉瓦左右。对照未来10年德国对清洁电力新增装机的需求,近年来德国光伏发电装机量的增速远远不够。
Energy Brainpool表示,德国应该上调光伏发电新增装机目标,从目前的每年5吉瓦提升至6—12吉瓦区间;2030年后,这一增量至少需在14吉瓦以上。
为此,Energy Brainpool建议德国政府出台强制性执行政策,要求在所有新建建筑上安装屋顶光伏系统。同时,该机构还呼吁加强智能电表等电力配套设施的更新换代,简化100千瓦以下规模屋顶光伏系统的余电上网销售流程,以及适时推进无补贴屋顶光伏项目的开发工作。
能源评论
2022年8月4日17:01
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前不久,德国联邦网络管理局(能源监管机构)发出警告:没有俄罗斯天然气,德国熬不过冬天。如果北溪一号天然气管道不能恢复正常供气或继续限制流量,德国能源形势可能会进一步恶化。这意味着因天然气紧缺带来的价格猛涨必然传导到终端用户。作为主要调节电源的燃气发电受阻,难以配合新能源发电项目运行,电力的稳定供应将面临很大风险。更为悲观的预测是,能源短缺的状况会持续3~5年,成本继续上升,德国正面临由能源危机而引发的国家危机,欧洲最大的经济体将走向衰退。不难发现,这与德国长期以来致力于能源清洁低碳转型的目标背道而驰,令人扼腕叹息。
多年来,德国的能源转型被津津乐道,似乎已成为国际上的样板,我国新能源补贴政策的研究制定也不难看到德国的影子。但自俄乌冲突发生以来,包括德国在内的欧洲国家经历了能源供给短缺、价格飙升的困局,也暴露了能源转型的复杂性和长期性。纵观德国的能源转型历史,并对其实践成果进行分析评估,能为我国的能源电力高质量发展提供有益镜鉴。
能源转型的先行者
德国是欧洲第一大经济体,一次能源消费总量从2005年的4.8亿吨标煤降至2019年的4.3亿吨标准煤(国际能源署数据),目前能源进口依存度(净进口量与可用总能源的比率)约为64%,尤其在原油和矿物油产品方面,德国的进口依存度高达97%,天然气则为89%,煤炭为44%。自20世纪90年代起,德国推行能源转型政策,2020年可再生能源发电量占比达到46%,在大国中位居前列。
德国能源转型的动因主要源于三方面,一是20世纪70年代的石油危机使德国不堪重负,发展可再生能源可以实现就近供应,减轻经济负担;二是应对气候变化,降低温室气体排放量;三是降低化石能源的进口依存度。
经过30多年的转型实践,德国的能源转型取得了显著进展,成为欧洲乃至世界的先行示例。
德国的电力结构发生了重大变化,可再生能源发电量比例已由2000年的6%上升到2020年的46%,其中风电和太阳能发电量占2020年总发电量比重大于31%。德国还制定了2030年将可再生能源发电量提升至65%的目标。
在需求侧,德国一直推进能效提升行动,特别是在建筑领域,采取技术创新和政策措施等综合手段持续改进能效。有数据表明,德国在过去30年将能效提升了近30%。
风电和光伏发电迅猛增长
德国能源转型成功的标志是风电和光伏发电得到了迅猛增长,占比持续上升,这主要取决于三个因素。
首先,此成果离不开政府的强力推动。德国于2000年首次颁布《可再生能源法》,后根据执行情况和效果进行了8次修订,内容涉及新能源上网电价调整、补贴分摊、并网技术管理要求以及如何参与电力市场竞争等。2022年7月8日,德国政府审议通过了包括《可再生能源法》在内的能源政策一揽子法案修订,旨在加快可再生能源发展,强化联邦政府应对天然气发电不足紧急调用备用电力(比如煤电)的政策选择等。持续的修订是由于法律在实施的不同阶段暴露出一些问题,比如过度补贴造成资金入不敷出和消费者负担上升过快的问题、新能源发电新增规模与电网发展不匹配问题、全额保障收购带来的效率损失问题等。政府通过制定出台《可再生能源法》和滚动修订来从法律上激励风电和光伏发电的开发,在相当长时期内以固定价格收购其上网电量并实行全额收购,有力促进了新能源发展。
其次,公众对能源转型的认同度高,也能够承受较高的电价。德国社会对于生态环境有着强烈的危机意识,大多数人对于摆脱化石能源持支持态度,并愿意为此付出经济代价。
最后一个因素是用好了市场这只无形的手。自2017年起,德国政府不再以指定价格收购绿色电能,而是采用拍卖竞价机制来确定每年能享受补贴的新能源开发规模和投资者。这不仅推动了新能源技术进步、成本降低和效率提升,也减轻了消费者的负担。
由于风电和光伏发电固有的间歇性,很多专家担心用户的供电质量和可靠性指标会有所下滑。但实际上,德国多年来全国负荷趋于稳定,2020年最高负荷为7600万千瓦,仅常规电源装机总量就达到1.1亿千瓦,加上跨国联络线2000万~3000万千瓦的交换能力,合计远超过最高负荷,确保德国即使不计新能源发电量,也能支撑起全社会用电需求。在调度管理上,长期以来德国实行“自下而上”的“自平衡”运行模式,全国有2700个平衡单元,实时运行中各平衡单元偏差由四大输电网运营商统筹负责,从而显著降低整个系统的平衡压力。
根据德国联邦网络管理局的公开资料,2020年电网终端用户平均停电时间创造2006年以来的最短纪录,为10.73分钟。由此可见,随着可再生能源占比持续增加,在分布式新能源加快发展的背景下,其供电可靠性并未受到影响。
转型之路突遇“寒冬”
2021年,国际上包括一次能源在内的大宗商品价格大幅上涨,给世界各国的经济社会运行带来较大冲击。特别是俄乌冲突爆发以来,欧洲国家饱受能源短缺和价格飙升之苦,德国也是深受其害,预计今年冬天天然气大量短缺,届时大量工厂将很可能暂停运转。近日,德国副总理兼经济和气候保护部长罗伯特·哈贝克在接受媒体采访时表示,德国企业将不得不停止生产、解雇工人,供应链将崩溃,人们不得不贷款支付取暖费。
此轮能源危机深受地缘政治冲突的影响,其结果是欧洲蒙受的损失不可估量,德国首当其冲,危机何时结束,尚有很大的不确定性。回顾德国的转型之路,从能源转型的“样板”到如今深陷能源危机的局面,有三点教训值得正在经历能源转型的大国汲取。
一是德国的能源战略不够成功。德国早在2013年就宣布将于2022年关闭所有核电站,2019年宣布2038年前淘汰煤电,腾出的空间由新能源发电和气电弥补。但目前核电和煤电发电量总计超过三分之一,这样的激进战略致使德国在当前的能源危机面前举步维艰。一方面,失去俄罗斯气源使德国气电出力大打折扣,冬季取暖能源缺口很大;另一方面,增加的新能源发电弥补不了核电和煤电激进退出所造成的缺口。
据最新报道,德国和欧洲其他多国计划重启煤电度过这场危机。可以说,德国的能源战略忽略了国家的能源安全和外部抗风险能力,短期目标和中长期目标脱节,远水解不了近渴,不能说是成功的战略。
二是新能源补贴政策难以为继。德国的补贴政策虽然刺激了光伏发电和风电的快速发展,但羊毛出在羊身上,高额补贴同样带来高电价问题。2015年,德国居民用电量占比为26%左右,其平均价格为2~2.4元/千瓦时,在西欧国家中是最高的,其中新能源补贴附加在居民电价中占比达到20%以上,家庭用电负担沉重,后来的补贴退坡政策也是不得已而为之。
三是电网基础设施滞后问题始终未能解决。德国的新能源早期主要采用分散开发的模式,考验的是配电网的适应水平和接纳能力。近年来,随着北海及波罗的海风电的规模化开发,北电南送问题逐步显现。新建南北直流输电通道的方案进展缓慢,主要是由建设输电走廊涉及征地难度大、环保政策制约、周期长、干扰多等因素造成的。从某种意义上讲,电网基础设施滞后是影响德国新能源继续大规模增长的主要瓶颈。
激进转型必有代价
通观德国能源转型,我国也能从中得到三点启示。
第一,能源安全始终是首要目标。推动能源清洁低碳转型、应对气候变化是人类的共同使命,大力开发风电及太阳能发电是加快能源转型的战略性举措,必须长期坚持。然而,能源转型必须建立在确保能源安全的基础之上,先立后破,不能急于求成。德国能源战略的失误源于激进的弃核弃煤政策。其传统能源的供应主要来源于外部,由于俄乌冲突何时结束难以预料,德国的能源危机注定会持续几年,德国寻求俄罗斯能源替代方案的经济代价预计会更高,加之新冠肺炎疫情和通胀冲击,若出现经济衰退就不足为奇了。相比之下,我国政府一直高度重视能源安全问题,反复强调立足国情推动煤炭清洁低碳高效开发利用,抓住机遇大力发展可再生能源,截至目前成功地应对了此轮全球性能源危机。这充分证明了我国政府高水平的战略预判能力和宏观调控能力。
第二,长远来看,发展新能源能够明显降低能源供应风险。据英国石油公司统计,2021年全球化石能源消费占比仍达到82%左右,石油、天然气和煤炭跨国贸易主要依靠美国、俄罗斯、中东等国家及地区,存在因政治、经济、军事干预而中断的风险,给世界能源安全带来持久的忧患。另外,风电和太阳能发电资源丰富,分布相对均衡,随着技术进步和成本下降,开发潜力巨大,就地就近分散供应是减少化石能源集中配置风险的有效对策。经历本轮能源危机,国际上也得到了新能源发展步伐还需进一步加快的启示。我国也应从中汲取教训,加大新能源的发展力度,提高抵抗能源风险的能力。
第三,应树立系统思维,推动新能源高比例融合发展。按照目前的趋势,我国新能源在未来相当长时期内将保持高速增长。新能源出力具有间歇性的特点,而用户的可靠性指标又不能降低,这给电力系统保供带来的挑战不可低估。实际上,国内专业机构对新型电力系统发电的构建和运行规律的认知尚处于初级阶段,比如,构建一个区域级高比例新能源发电(电量占比为30%~60%)的仿真型电力系统,并进行电力电量平衡仿真研究、稳定特性解析的案例至今没有出现,在这方面德国的现有经验值得借鉴。
下一步,我国应抓紧研究论证,坚持以电力为中心推进能源转型,坚持电力系统源网荷储整体协同配置,坚持电源的多元化路径,坚持电源与电网协调发展。一边发展,一边探索,不断解决暴露出来的问题,为我国的能源转型提供有力支撑,助力“双碳”目标顺利实现。
(作者系国网能源研究院原院长)
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亏虚男士有福了,小心别补太过,睡前吃它,真实调理肾亏肾虚
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用户ya1pyck
太阳能电池板
江苏网友
8月6日
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用户ya1pyck
每家每户安装独立的太阳能电池板,多余的电卖给国家电网
江苏网友
8月6日
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作为现代社运行的重要物质组成部分,能源的使用对于现代国家社会的正常运转有着意想不到的作用,而随着能源枯竭和能源危机的不断进行,欧洲不少国家已经出现了能源危机,在这样的形势之下,对于俄罗斯天然气的需求已经远远超过了往日的市场需求,但随着国际形势的不断变化,俄罗斯的天然气再出口西欧时,受到了许多这样或者那样的阻碍,以德国为例,德国已经拒绝以卢布支付俄罗斯的天然气,这对于俄罗斯当地的能源情况又是一个沉重的打击。
第一,相较于其他国家,德国的能源已经出现枯竭的状况,不同于以往的煤炭石原资源丰富,德国的工业发展已经进展到了高度发达的情况,而这种社会组成必然是以能源的极度开发造成的,作为一种不可再生能源,煤炭的开采枯竭已经成为困扰德国工业发展的一个重要因素。
第二,相对于其他国家德国对于环保的需求似乎更加明显,这种对于德国本土的能源使用情况来说,并不是一个很好的现象,不管是从当地的环保法律还是从当地民众的心理转变来说,环保首先成为考虑的必要因素,这种情况必然伴随着新的能源开发的利用,而德国在这方面却始终受制于技术。
第三,俄罗斯之所以能够为德国提供源源不断的天然气是因为两个国家的货币贸易往来相当频繁,这样能够给彼此带来互惠互利的情况,但随着俄罗斯和乌克兰局势的不断变化,德国的能源已经成为俄罗斯可有可无的市场,这种状况对于德国来说非常不乐观,在失去了内部的能源来源之后,外部的能源就显得尤为重要对于德国来说是一个需要谨慎考虑的问题。
因为他们很有可能要发展新能源技术。在很早之前他们就已经开始大力发展新能源技术了,现如今德国开始加大可再生能源投入,加上新燃煤发电厂投入运行,德国电力市场在2010年前后出现明显了电力供应过剩现象,为了改变这种现状他们必须开始调整。现如今受到各种因素影响,加上岛国地区核武器污染严重,已经让他们开始越来越恐惧核电,加上切尔诺贝利核爆炸、核废料运输车厢污染事件事故严重发生后,德国人在人民生命安危上一向是很严谨,所以才不得不考虑放弃核电,毕竟核电危害实在是太大了,一般人根本承受不起。
在民众压力之下,德国最终计划于2021年前彻底放弃核电。虽然德国地区核电技术一直很成熟,但是还是有全国多数民众反对扩大核电建设,他们更加害怕核电站爆炸后引发更多危害,导致人民无法健康生活下去,所以才不得不放弃核电,在众多民众压力之下,放弃核电站。虽然现如今德国对于核电还是比较依赖,但是他们已经在找许多应对方法了,争取找到方法可以替代核电。
为了人民健康安全着想,即到2022年,德国成为世界上首个不再使用核能工业大国。彻底放弃核电,也给德国造成了一定经济影响,对于他们来说损失一定是巨大,还面临着能源公司诉讼赔偿问题,但是他们依旧不坚持选择,可见他们在这方面已经是下定决心要放弃了,未来可再生能源将成为德国电力市场主宰,用另外一种能源替代核电,持续加大对可再生能源投入。在这一点上,我们许多人需要向德国学习这种精神,大力发生新能源也是对环境有好处。