【解析】弃风弃光率仅1% 看德国如何做到新能源高消纳

来源:发布时间:2016-02-17 00:17:59

德国的弃风弃光率仅1%左右,在高装机容量的前提下,可以达到如此高的消纳率,首先与德国完善的基础设施分不开,新能源的发展必是与电网建设相匹配,此外市场机制在德国新能源的消纳上也发挥了不可替代的作用。

众所周知,在欧洲能源交易所中的“优先排序原则”下,可再生能源可以凭借其极低的边际成本更加容易地被交易出去。此外调频市场机制与可再生能源直接上市交易机制也极大地促进了新能源的消纳。

精准预测

可再生能源特别是风电,光伏等发电受气候与天气影响较大,在一天内可能波动幅度巨大,其不稳定性与不可靠性是造成其无法大规模消纳的重要因素。如果能提前相对精确预测出可再生能源特别是风电光伏的当日发电功率曲线与用电负荷曲线,那么就可以根据预测曲线提前安排火电等传统化石能源发电厂的发电计划,以达到最大幅度消纳新能源的目的。

目前国内可再生能源发电特别是对风力发电的预测尚处于起步阶段,对风力发电的错误估计,往往导致大规模弃风。反观德国,截至2014年年底,风电装机容量38115兆瓦,而弃风率却不到1%,如此高的消纳利用率,得益于各个输网公司对其控制区域内风电相对精确的预测。

右图为德国四大输网公司之一AmprionGmbH,对其所负责区域1月17日子夜至凌晨3时风力发电功率的预测值与实测值对比。从图中可以看出,这一时段的偏差一直在15%左右波动,基于这种精度的预测,再依托调频市场,就可以达到对风能几乎完全的消纳。

在德国四个大输电区域中,由相应的输网公司负责维持电网稳定。厂网分离之后输电公司必须向调频市场购买平衡电力,以平衡计划与实际之差。目前一次,二次,三次调频能量可以按需拍卖,其中除一次调频由于无法计量而按功率收取费用外,其余两种调频皆按功率与电量进行二元计费。由输网公司向相应的调节商支付。同时由于德国存在四大输电网区,各个输电区域之间也会在进行一些平衡。

同时,每个大输电区又由许多平衡基团组成,每个区域100个到200个不等。平衡基团是德国电网调节中虚拟的基本单元,在此单元中,所有的终端用户消耗电量、产电商发电量以及输入输出电量必须达到平衡。单元内发电量,耗电量,流入流出电量都由平衡基团责任方负责预测与经营,并且受到区域输电网公司的管理。平衡基团可大可小,在德国任何一个参与电力交易的能源公司,必须拥有至少一个平衡基团,所以平衡基团责任方可以是单纯一家发电厂,也可以是负责给一片小区供电的能源公司。平衡基团责任方必须每天预测自身区域内流入与流出的电量,并制成计划上交给输网公司,而输网公司会根据这些表格在内部平衡之后做出全区域的计划。

每当实际流入流出平衡基团的电量与计划表发生偏差,平衡基团责任方就必须向其所在输电区域的输电公司购买平衡电力,而价格由输电公司在二次调频与三次调频中的投入计算得出。在德国无论是正向平衡电力,还是逆向平衡电力的费用是一样的,都按照平衡电力的电量价格的加权平均值计算得出。而这个值,往往远大于在欧洲电力交易市场中的交易电价。

由此可见,一个平衡基团责任方的预测准确与否,会直接影响到其在电力交易中的盈利。同时输网公司的盈利也一定程度上与之相关,当大输电区的整体偏差较大时,会使输网公司在一次调频上的投入增大,对于这一部分支出,输网公司不能从与下面的平衡基团责任方的交易中得到补偿,这就驱使输网公司对其管理的平衡基团责任方加强管理。由此,精准预测负荷与发电量,尤其是不稳定的新能源的发电功率,成为输网公司与平衡基团责任方的利益诉求,大大提高了二者预测的积极性。提高了预测精度后便可以大大减少拥堵的可能性,增加新能源的消纳。


上市交易

从2000年起的EEG(可再生能源法)对可再生能源承诺了20年补贴上网电价不变,这在当初可再生能源发电,特别是光伏发电,成本较高的时候极大地刺激了市场投资建设的积极性,同时带动了整个新能源行业的发展,包括咨询、设计、安装、维护等,推动了光伏等组件的量产。高额并且20年稳定的补贴一方面是对社会资本的无风险收益承诺,但另一方面也使得可再生能源分摊费节节上升,造成终端电价的上升,并且每年的分摊费都将之后20年的长度叠加,形成巨大的补贴惯性。不得不承认,这是一种过于激进的补贴机制,但在十几年前光伏成本是煤电10倍,核电激进地被逐年关停的情况下,如果不使用这种激进的补贴机制很难刺激可再生能源行业的兴起。这当然是后话,没有人能做这种假设。

至2012年,可再生能源发电已经达到德国发电总量的23%,同时光伏风电的波动性与需求的偏离也在电力交易市场上越来越频繁出现的负电价显现出来。2011年EPEX现货市场上负电价出现了3次,而到了2012年负电价出现了45次。解决这些时间上的局部供大于求,引导可再生能源发电合理匹配用电,只能用市场化的手段,这样的背景促使了德国自2012年起对EEG的一项大改革——逐步强制可再生能源发电市场化交易。

可再生能源市场化交易(Direktvermaktung),是指可再生能源发电在交易市场上卖出,除获得交易价格的收益之外,还能获得额度市场化交易奖金。市场化交易奖金分为两部分,一部分为该类可再生能源固定上网电价与该类可再生能源当月市场交易平均价格的差值;一部分为管理奖金,用于补充该类可再生能源发电商进入市场化交易所付出的管理成本,金额由政府制定,逐年降低。市场化交易奖金发放和结算机制与原来固定上网电价相同,由电网企业计量、发放,全国总计后以可再生能源分摊费的形式分摊到终端电价中。

这种可再生能源市场化的机制从多方面促进了可再生能源发电的消纳。

首先,鼓励可再生能源发电适应供求关系。当发电商在市场上卖电的交易价格高于当月市场交易平均时,所获总收益高于固定上网电价,反之,当发电商在市场上卖电的交易价格低于当月市场交易平均价时,所获总收益低于固定上网电价。这就激励了发电商在供小于求、电价较高的时候多发电,甚至发电商会为光伏安装储能设备,从而主动使清洁能源的发电以需求为导向。

其次,鼓励可再生能源发电商进行精准预测。管理奖金是用来弥补发电商进入交易市场,培养相应人才,预测、交易、结算等的管理成本。其中大部分增加的管理成本来自于可再生能源的预测。为了在交易市场上卖出最好的价格,发电商会主动对可再生能源发电进行更精准的预测。由于光伏、风电的预测工作比水电、生物质等难度和成本要大,因此光伏、太阳能发电市场化交易的管理奖金要高于其他可再生能源,最高比例在刚推出可再生能源市场化交易的2012年,风电、光伏管理奖金为1.2欧分/度电,而水电、生物质等的管理奖金为0.3欧分/度电。

再次,鼓励可再生能源发电远程监测调控装置的安装。在固定上网电价时期,可再生能源发电设备几乎没有加装远程测控装置,其发电量无法进行调节。进入市场化交易后,发电商有了动力为发电设备加装调控装置。而这些调控装置不仅使得发电更加以需求为导向,更为可再生能源发电参加调峰调频奠定了基础。

接下来,降低可再生能源分摊费。由于开展了市场化交易后可再生能源的发电以需求为导向,从总量上来说可再生能源发电在交易市场上获得了更高的售电价格,从而减少了最终会施加到可再生能源分摊费中的补贴。如2012年新建的光伏发电设备的平均固定上网电价为21.7欧分/度电,平均市场化交易奖金仅为15.1欧分/度电。

下一页>  

最后,促进了集成商的形成。并非所有的可再生能源发电商在规模上或者人力上都能够进入电力市场交易,因此小型的发电商会将其发电委托给集成商代理在市场上的售电。这些集成商也会以专业的预测和交易服务一方面能将分散的可再生能源发电打包起来在交易市场上交易降低风险,另一方面与需求侧资源联合起来形成虚拟电厂自我平衡。根据弗朗霍夫研究所的调研,一些集成商在2013年对于风电、光伏的预测质量已经能与输电网运营商媲美。

此外,德国可再生能源市场化交易的推出是逐步有序的。2012年起鼓励可再生能源发电商自愿在固定上网电价和市场化交易中二选一;2014年1月起,装机大于750kW的新装生物气发电设备必须市场化交易;8月起,所有装机在500kW以上的新装可再生能源发电设备市场化交易;2016年1月起,所有装机在100kW以上的新装可再生能源发电设备市场化交易。为了鼓励已有装机自愿转换到市场化交易模式,降低发电商对于新模式的顾虑,EEG规定发电商可以在每个月向输电网申请在市场化交易和固定上网电价间转换。而市场化交易带来的较高交易电价、市场化奖金以及参与调频调峰市场获得的红利也让发电商确实尝到了甜头,自愿转入市场化交易的发电商的比例不断升高。2012年初市场化交易机制引入后,至2012年底已经有约80%的风电,39%的生物质发电以及7%的光伏发电自愿从固定上网电价模式转换到市场化交易模式。

从德国十五年的能源转型以及可再生能源发电成功消纳的经验来看,完善的电网基础设施是发展可再生能源的硬件保障,目前德国依托欧洲大电网,已经建立了相对完善的网状电网,如果在一个国家的电网尚未发展到充裕的网孔布局阶段,在某一区域又没有互相分摊与消纳,一旦拥堵便是大规模弃风弃电。

引入市场化机制可以有利调动各业务单元的积极性,同时带动一个新的行业。调频市场的开放,平衡基团的设立,虽然只是一个复杂庞大市场机制中的一部分,但却可以促进可再生能源风光的预测业务,同时带动了相关的技术与金融服务,正如欧洲能源交易市场上还有基于天气的金融衍生品,可以对冲预测风险。此外可再生能源的市场化可以进一步繁荣售电市场,还能带动可再生能源发电设备的技术进步,甚至进一步促进调频市场。而这一切,都是通过合理的市场机制,将可再生能源的发展同时转化为了各个相关方的利益诉求,形成良性循环的闭环产业链。

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
1GW/2GWh 上能电气助力宁夏同心共享储能项目稳定运行!来源:上能电气 发布时间:2026-11-04 09:31:39

宁夏同心1GW/2GWh共享储能项目已全容量投运超半年,年消纳清洁电量5.4亿千瓦时。上能电气提供1250kW高可靠PCS,适配盐碱、极寒、弱电网等严苛环境,IP65/C5防护、-30℃~60℃宽温运行、毫秒级响应。项目年减排CO₂36.87万吨,产值约2.5亿元,助力同心打造西北储能产业中心。

河北清河经开区零碳园区项目社会资本方遴选结果公示来源:清河县人民政府 发布时间:2026-10-30 13:32:55

河北清河经济开发区零碳园区项目已完成社会资本方公开遴选,于2026年10月26日举行评审会议。经程序确定,由河北欣盛亿新能源科技有限公司作为联合体牵头人,联合欣旺达电子股份有限公司共同中选,项目负责人为张猛。该项目旨在推动园区绿色低碳转型,通过引入专业社会资本参与零碳基础设施建设与运营。遴选工作由河北清河经济开发区管理委员会组织,河北博鳌项目管理有限公司代理实施,评审地点位于清河县双创基地三楼会议室。遴选结果已于2026年10月28日至30日在清河县人民政府网站公示,接受社会监督。相关单位联系方式及地址已在公告中列明,便于进一步对接与咨询。(199字)

工业绿电消费如何助力新能源消纳?CCEI与碳信科技发布中国上市铝业公司绿电消费研究来源:碳信科技 发布时间:2026-10-29 11:11:27

本文介绍了CCEI与碳信科技联合发布的《中国上市铝业公司绿色电力消费绩效与信息披露研究(2024—2025)》,聚焦电解铝行业绿电消费现状与转型路径。研究基于33家A股及港股上市铝企公开信息发现:仅15家(45%)披露至少一项绿电量化数据,仅8家具备统一绩效评价条件,凸显信息披露不充分、数据不可比问题。报告指出,提升绿电消费不仅是企业减碳关键,更是促进新能源消纳、优化能源供需结构的重要需求侧抓手。研究呼吁从三方面协同推进:一是规范披露,明确绿电消费量、比例、获取方式、分基地表现及目标;二是优化产业布局,引导产能向绿电富集地区转移;三是强化资本市场激励,将绿电表现纳入ESG投资决策与绿色金融支持体系,并推动低碳铝认证与下游绿色采购联动。(199字)

光伏环比降23.2%!山东9月新能源结算参考价公布来源:国网山东电力公司 发布时间:2026-10-22 09:24:18

2026年9月,国网山东电力发布当月电力市场信息明白纸,公布了新能源发电的结算参考价格。数据显示,风电结算参考价为0.367元/千瓦时,较上月上涨2.5%;而光伏发电结算参考价为0.235元/千瓦时,环比大幅下降23.2%。该价格为山东电力市场中新能源发电企业参与交易与结算的重要参考依据,反映当月省内新能源电力供需、消纳条件及市场机制运行情况。两类型电源价格走势分化明显,风电价格小幅上扬,光伏则显著回落,凸显不同类型可再生能源在市场中的阶段性表现差异。此信息旨在为发电企业、售电公司及相关市场主体提供透明、及时的价格指引。(198字)

推动煤电与新能源融合发展 拓展新能源开发消纳空间来源:国家能源局 发布时间:2026-10-21 15:23:12

本文围绕国家能源局发布的《关于推动煤电与新能源融合发展的实施意见》,系统阐释了煤电与新能源融合发展的政策内涵、实践路径与实施要求。文章指出,《意见》立足协同推进新能源消纳与煤电节能降碳双重目标,提出近区协同送出、清洁供热、海上风电接入、自备机组打捆利用、厂内绿色用能等五类融合场景,并明确改造力度、接网方式、计量规则、涉网性能等七方面技术要求。强调融合须以不削弱煤电调节能力为前提,新能源开发规模需与煤电改造提升的调节能力相匹配,避免弃风弃光。同时,依托存量煤电设施(如送出线路、供热系统、厂区空间)拓展新能源消纳空间,提升基础设施利用效率。文章还就资源普查、规划布局、技术创新、政策保障等方面提出落地建议,旨在推动煤电由主力电源向支撑调节型电源转型,支撑新型电力系统建设。(198字)

1GW达成!通威与锦天新能源合作再进阶来源:通威股份 发布时间:2026-10-19 06:43:33

10月16日,通威股份与安徽锦天新能源科技有限公司举行专项交流会,宣布双方光伏组件合作累计出货量正式突破1吉瓦(GW)。自2023年正式合作以来,双方以信任为基础,推动组件出货量实现从稳步起步、跨越式增长到持续放量的阶段性跃升,四年间完成规模化发展。此次里程碑既印证了通威高效组件的产品实力与市场认可度,也反映了双方在区域市场拓展中不断夯实的合作基础。会上,双方就业务协同与未来战略深化展开座谈,一致表示将持续发挥通威的产品与品牌优势、锦天的渠道与市场响应能力,共同应对行业变化,进一步拓展绿色能源发展空间。

新能源资产如何保值增值?AI‌×专业运营构建护城河来源:投稿 发布时间:2026-10-16 08:36:22

本文围绕新能源资产在电价波动、消纳受限和市场规则复杂化背景下的保值增值难题,阐述协合运维以“AI×专业运营”为核心构建资产全生命周期管理能力的实践路径。文章系统梳理了五大关键环节:投前阶段通过多维度数据建模评估收益底盘与风险边界;生产保障阶段提供分层适配的HS系列解决方案及定制化技改服务;收益经营阶段依托SISITrader智能体等工具强化电力交易决策与复盘能力;资产流转阶段以可验证的运营数据支撑证券化、市场化交易及问题资产重整;最后以“硅基协合”理念推动AI深度嵌入一线作业,实现专业判断从方案到执行的闭环。全文凸显专业运营与人工智能融合对提升新能源资产稳健性与可持续价值的关键作用。(198字)

国家能源局召开2026年第三次能源监管工作例会来源:国家能源局 发布时间:2026-10-13 13:41:30

国家能源局于10月12日召开2026年第三次能源监管工作例会,总结三季度监管成效,部署四季度重点任务。会议指出,各监管机构围绕迎峰度夏能源保供、全国统一电力市场建设、供电质量提升等核心任务扎实推进,取得阶段性成果。当前进入年度冲刺阶段,须锚定目标、压实责任,持续补短板、强弱项:加快完善统一电力市场体系,强化市场监管执法;提早谋划迎峰度冬保供,加强供需监测与新能源消纳机制建设;深化电力领域综合监管成果运用;加大“获得电力”政策落实力度,推进供电质量提升和非电网直供电小区治理;同时严格落实全面从严治党要求,巩固正确政绩观教育成果。会议还组织了政策宣讲和地方监管机构经验交流。

华能北方公司金桥和林火力发电灵活性改造配套消纳新能源48万千瓦风电项目全容量并网来源:华能北方公司 发布时间:2026-10-08 09:37:52

华能北方公司金桥和林火力发电灵活性改造配套新能源项目于9月30日实现全容量并网发电。该项目位于呼和浩特市和林格尔县,依托金桥热电厂火电机组灵活性改造基础,新建总装机48万千瓦风电场,共安装72台6.7兆瓦风电机组,并配套建设1座220千伏升压站及输电线路,接入渡口500千伏变电站。工程自2024年11月8日开工,通过智慧基建管理手段强化安全与质量管控,实现风机一次吊装成功率100%、工期提前一个月。项目年发电量约11亿千瓦时,可节约标准煤33万吨、减排二氧化碳88万吨,有助于优化区域电源结构,支撑“双碳”目标及地方绿色高质量发展。(199字)

10亿!三峡成立新公司!来源:能源日参 发布时间:2026-09-28 09:04:24

2026年9月16日,三峡集团青海能源投资有限公司在青海省西宁市城西区正式成立,注册资本10亿元人民币。该公司由三峡集团主导设立,法定代表人为王清伟,主营业务聚焦风力发电、光伏发电及储能技术服务,旨在加强三峡集团在青海清洁能源领域的布局与协同。股权结构显示,中国三峡新能源(集团)股份有限公司认缴出资3.4亿元,持股34%;中国长江电力股份有限公司与长江三峡投资管理有限公司各认缴3.3亿元,持股比例均为33%。三方共同出资构成公司全部注册资本,体现了三峡集团内部资源整合与多主体协同推进新能源发展的战略安排。

哪些企业被评为绿色供应链管理企业?新能源赛道标杆实践深度解析来源:阳光电源 发布时间:2026-09-24 17:47:41

本文聚焦“绿色供应链管理企业”评选现状,系统梳理了装备制造、汽车、电子信息及新能源等重点行业中的代表性企业,如三一重工、上汽大众、联想、阳光电源等,并着重剖析新能源赛道的实践特色。文章以阳光电源为典型案例,阐释其覆盖治理架构、供应商协同、生产降碳、产品碳足迹追溯及技术赋能应用的全生命周期绿色供应链体系;指出其兼具“自身运营低碳化”与“赋能产业链减碳”的双重价值,显著区别于传统制造企业以内部管控为主的绿色路径。最后强调,新能源企业凭借技术属性与产业辐射力,在绿色供应链建设中展现出更广的生态影响力和可复制的“自身降碳+生态共减碳”双维实践范式。(198字)