近年,德國可再生能源發(fā)電保持增長勢頭,風(fēng)電和光伏發(fā)電成為電能清潔替代主力,有力推動(dòng)了德國能源轉(zhuǎn)型與可再生能源發(fā)展。圖1給出了從2010-2020年德國可再生能源發(fā)電量在電能消費(fèi)中的占比變化。2020年可再生能源發(fā)電量在德國電能消費(fèi)占比達(dá)到45.4%,達(dá)到歷史最高水平。
圖1
德國電能消費(fèi)中可再生能源發(fā)電量占比
(數(shù)據(jù)來源BMWi)
按照常規(guī)理解,風(fēng)電、光伏發(fā)電有強(qiáng)烈的間歇性與波動(dòng)性,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性會(huì)有負(fù)面影響。德國在如此高的可再生能源發(fā)電量占比情況下,其供電可靠性受到怎樣的影響、德國2020年的供電可靠性到底如何,成為人們廣泛關(guān)注的問題。
德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)局(Bundesnetzagentur)自 2006 年開始每年都發(fā)布德國電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)口徑主要統(tǒng)計(jì)持續(xù)時(shí)間超過三分鐘的供電中斷事件,包括可以追溯的計(jì)劃外停電(造成此類計(jì)劃外停電的主要原因可歸納為環(huán)境、第三方影響和電網(wǎng)運(yùn)營商責(zé)任等)。
8月23日,德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)局發(fā)布了德國2020年供電可靠性指標(biāo)。圖2給出了2006年以來德國供電可靠性指標(biāo)變化情況。
圖2
2006年以來德國供電可靠性指標(biāo)變化情況
從圖2數(shù)據(jù)可見,德國的年停電總次數(shù)2015年以來持續(xù)降低,2020年較2019年增長2400次(增長1.3%),但仍是有記錄以來的第二低;而2020年電網(wǎng)終端用戶平均停電時(shí)間創(chuàng)造2006年以來的最短時(shí)間,為10.73分鐘,同比降低了1.47分鐘。
德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)局統(tǒng)計(jì)的2020年的供電可靠性指標(biāo)涵蓋860家電網(wǎng)運(yùn)營商,其中,高壓停電104次(占比0.06%)、中壓停電19938次(占比12.28%)、低壓停電142297次(占比87.65%);計(jì)劃內(nèi)停電100304次(占比61.8%),計(jì)劃外停電62035次(占比38.2%)。
聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)局認(rèn)為,德國在可再生能源發(fā)電量占比持續(xù)增加、分布式可再生能源發(fā)電加快發(fā)展情況下,其供電可靠性并未受到負(fù)面影響。
德國作為年用電量在6000億千瓦時(shí)左右的國家,其45%的電量目前來自于可再生能源(該數(shù)字大概率不是上限)。我國的浙江、江蘇、廣東等省份與德國用電體量大體相當(dāng),在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)過程中,如何盡量提高這些省份可再生能源發(fā)電消納規(guī)模與比例,是一個(gè)重大戰(zhàn)略問題。
盡管德國與中國在供電可靠性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)方法有差異,但是德國供電可靠性并未受到可再生能源發(fā)電加快發(fā)展負(fù)面影響的事實(shí),對(duì)我國非常有啟示和借鑒價(jià)值。
從用戶參與、系統(tǒng)資源、負(fù)荷特點(diǎn)、技術(shù)方案、運(yùn)行管理、市場手段、政策機(jī)制等多方面入手,深入分析德國案例,客觀、科學(xué)地分析和理解可再生能源發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行、對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性的影響,對(duì)營造支持可再生能源發(fā)展的社會(huì)氛圍、形成推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)共識(shí)非常重要。