德国新能源消纳:灵活的电力现货市场机制、强有力的电源调节能力等技术

来源:国家电网杂志作者:黄越辉 王跃峰发布时间:2017-07-13 23:59:59


德国实现新能源的最大化消纳,主要取决于灵活的电力现货市场机制、强有力的电源调节能力、坚强的跨国输电网络和先进的新能源调度运行技术。

电力现货市场的电价机制

德国建立了新能源市场竞价和政府补贴相结合的市场化消纳机制。电力市场实际是边际成本的竞争,新能源由于其发电边际成本低,在市场竞争中具有绝对优势,新能源参与市场可以实现优先发电。由于风电、光伏发电功率一般只能天前预测,即当天预测次日的发电曲线,因此国外新能源发达国家通常采用日前、日内电力现货市场消纳新能源。新能源按照0电价参与竞价(不足部分由政府补贴),以保障优先上网。当新能源出力高时,电力市场的出清电价下降,甚至出现负电价,受电价影响,水电、火电、燃油燃气发电等尽可能降低出力;当新能源出力低时,电力市场出清价大幅上涨,刺激各类灵活电源尽最大能力发出电力。

同样以德国2017年4月25~30日为例,风电、光伏发电大发时电价降低,电力市场日前风电、光伏发电低出力时电价升高,日前市场最高出清电价发生在4月26日8:00,电价为0.053欧元(0.41元人民币)/千瓦时,日前市场最低电价发生在4月30日14:00,电价为-0.075欧元(-0.57元人民币)/千瓦时。由于新能源出力的不确定性,日内实时电价甚至低至-0.111欧元(-0.85元人民币)/千瓦时,相当于发电场每发1千瓦时电,还需要向用户支付0.85元人民币。受日前、日内电力现货市场价格机制刺激,德国常规电源均有非常大的意愿进行灵活性改造,以便在电价低时尽量减小出力,电价高时尽快增加出力。

虽然在新能源迅猛发展的同时,德国电力市场出清电价稳中有降,但终端销售电价持续上涨。由于新能源发电的综合成本高,发展新能源势必带来整体发电成本的上涨,最终体现在终端销售电价中。德国销售电价中可再生能源分摊费持续上涨,以居民电价为例,可再生能源分摊费从2004年的0.0051欧元(0.039元人民币)/千瓦时上涨到2016年的0.06354欧元(0.486元人民币)/千瓦时,占居民电价的比重达到21.2%,同时居民电价上涨了60%。

灵活的常规机组调节性能

德国灵活调节电源与新能源的比例并不是很高,但常规煤电调节能力极强。

以2017年4月25~30日为例,德国太阳能发电、风电出力大时,抽水蓄能、燃气发电、褐煤发电、硬煤发电甚至核电均参与调节。其中4月30日燃气发电最低压至本周最高出力的18%,褐煤发电最低压至本周最高出力的34%,核电最低压至本周最高出力的63%,硬煤发电最低压至本周最高出力的10%。

承担调峰主力的硬煤发电在18个小时从1563万千瓦降至514万千瓦,又在1天后降至186万千瓦。当5月2日风电出力减小后,硬煤发电在6个小时内由350万千瓦增加至956万千瓦。从4月28日硬煤出力1563万千瓦,到4月30日最小出力176万千瓦,再到5月3日出力重回1361万千瓦,总时间仅为5天半。

坚强的电网网架

新能源利用率高的国家,通常与相邻区域有充足的电网连接。与德国接壤的国家共9国,跨国间输电网主要由380千伏至400千伏线路组成;220千伏至285千伏输电线路作为辅助。其中380千伏至400千伏线路总计28条,220千伏至285千伏输电线路31条。

当德国风电、光伏出力大时,除了依靠本国常规电源进行调节,还加大了电力出口的力度。同样以4月30日为例,出口电力达1336万千瓦,相当于有80%的风电(当时出力1675万千瓦)或45%的太阳能发电(当时出力2976万千瓦)送往国外。而在2015年,德国全年进口电量335.64亿千瓦时,出口电量853.48亿千瓦时,分别占总发电量的5.2%和13.2%。同时,德国风电发电量只占全国总发电量的12.3%。

先进的新能源发电预测及调度运行技术

电力系统消纳新能源的基础是新能源功率预测。在德国,基于天气预报的新能源功率预测属于商业领域。各大电网公司以及电力供求各方皆会购买来自专业机构的预测服务。

德国50hertz电力公司全网日前风电功率预测均方根误差可以达到2%~4%,太阳能可以达到5%~7%。大型新能源场站,如海上风电场,也要开展功率预测工作,根据预测发电能力参与市场竞争。

德国电网通过各输电网控制中心和上百个配电网控制中心实现对风电场的实时调度。风电场实时数据直接上传至配电网控制中心。根据德国《可再生能源法》的规定,所有容量大于100千瓦的可再生能源发电设备必须具备遥测和遥调的技术条件,才允许并入互联电网。当输电网运营商的输电线路存在阻塞,其首先给下属配电网调度指令下发限电指令,令其限制一定份额的电力。然后配电网或者直接限制连接在本网的可再生能源电力,或者再给其下属的中压电网调度中心指令,令其限制一定份额的电力。目前,虽然德国新能源出力已达到很高比例,但灵活的市场及调度运行机制使得电网运行安全依然可以得到保证。

发展风电、光伏发电等新能源是我国能源战略的重要组成部分,但发展新能源是一个必须由全社会参与的系统性工作,电源结构优化、电力系统灵活性提升、体制机制改革、技术进步等缺一不可。我国应充分学习国外新能源发达国家经验和教训,立足本国经济和电力发展实际情况,走出一条满足我国实际需求、促进我国新能源可持续发展的新路。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201707/14/136899.html
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
从组件到电网:Intersolar 2026观察阳光电源的全场景储能系统架构来源:中华网 发布时间:2026-07-03 17:46:34

本文介绍了阳光电源在2026年德国Intersolar Europe展会上展示的全场景光储系统架构,凸显其从单一设备供应商向系统级解决方案提供商的战略转型。展会背景显示,行业关注点正从产品参数转向系统交付能力与全生命周期服务。阳光电源据此推出覆盖户用、工商业及公用事业三级的完整产品矩阵:户用端发布PowerHarbor一体化储能系统,具备模块化堆叠、AI能源管理与微型备电等创新;公用事业端PowerTitan 3.0液冷储能系统获The smarter E AWARD大奖,并已在阿布扎比7.5GWh RTC项目中实现高温长时验证;光储融合层面,全新PowerMatrix矩阵逆变系统以直流耦合架构实现多源协同与构网支撑;工商业端则由SG125CXP3逆变器与PowerStack 255CS储能系统构成协同闭环。全文围绕技术架构升级、场景适配深化与本地化服务能力展开,体现其系统集成与全球交付实力。(199字)

食品冷链的“电力保险”:光储融合如何为冷库提供全天候不间断兜底保障?来源:咸宁新闻 发布时间:2026-06-26 17:58:05

本文探讨光储融合技术如何为食品冷链企业提供全天候、高可靠的电力保障。文章指出,冷库对电力稳定性的依赖具有不可逆性——断电会导致温度失控、货品变质,造成重大经济损失。传统柴油发电机因响应滞后、运维成本高、环保受限且无法降本,难以满足冷链“断电不停冷”的刚性需求。光储融合方案通过光伏发电、储能系统与智能调度的深度协同,构建“发电+储电+备电”三位一体体系:光伏在日间自发自用并余电存储,储能实现夜间及电网异常时持续供电,并以毫秒级切换确保制冷设备无缝运行。该方案兼具经济性(峰谷套利、降低电费)、可靠性(热备在线、瞬时响应)、绿色性(零碳供能)和可落地性(经大规模项目验证),助力冷链企业从被动防断电转向主动能源自主。

协鑫集成亮相2026德国慕尼黑光伏展:GPC3.0组件全球首发,双认证加冕技术硬实力来源:协鑫集成科技 发布时间:2026-06-25 09:43:36

2026年6月23日,第34届德国慕尼黑国际太阳能及光伏博览会(Intersolar Europe 2026)在慕尼黑新国际展览中心盛大启幕。协鑫集成携GPC3.0组件、移动绿色能源系统、钙钛矿叠层组件等全场景产品矩阵亮相,以技术硬实力向全球展示中国光伏的创新高度。本次展会最大焦点,无疑是协鑫集成GPC3.0组件的全球首发。作为BC技术路线的最新迭代,GPC 3.0组件基于全新一代钝化接触技术架构

好技术变成好生意:极电光能的钙钛矿第二场大考来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-25 01:11:21

本文聚焦极电光能推动钙钛矿光伏技术产业化落地的实践路径,指出行业已从“能否做出”迈入“是否值得采用”的第二场大考。文章以极电无锡GW级产线稳定运行为背景,系统阐述其围绕“大尺寸、高效率、高稳定、低成本”构建的“极创+”量产技术体系,强调将材料科学问题转化为可工程化解决的制造难题;介绍面向真实场景的“创势”系列产品,涵盖高强度“玄甲”与轻量化“飞羽”,体现技术向产品转化;并指出通过银川、大庆等实证基地数据、第三方认证及19MW大型项目落地,正逐步建立客户、金融、保险等多方参与的商业化验证生态。全文凸显钙钛矿正从技术叙事转向以制造能力、场景适配和可信验证为支撑的商业闭环。(199字)

中建三局承建的华润电力江苏沛县智慧能源光伏基地项目(二期第一批)全容量并网发电来源:中建三局 发布时间:2026-06-24 14:30:25

中建三局总承包公司承建的华润电力江苏沛县智慧能源光伏基地项目(二期第一批)近日实现全容量并网发电。该项目位于徐州市沛县龙固镇,采用“渔光互补”模式,装机容量为交流侧40MW。建成后年均发电量约4500万千瓦时,可节约标准煤约1.5万吨,减排二氧化硫约120吨、二氧化碳约4万吨;同时,光伏板下水域每年可产出渔业产品约600吨。项目通过立体化利用土地与水域资源,在提升资源利用效率的同时,兼顾清洁能源生产与水产养殖,形成双重经济收益。其建设运营不仅助力国家“双碳”目标落实,也为沛县发展绿色低碳产业、推动乡村产业振兴提供了实质性支撑。

青海参与编制的国家林业行业标准——《光伏治沙技术规范》正式发布来源:青海省林业和草原局 发布时间:2026-06-23 09:25:56

全国首部沙戈荒地区光伏治沙专项行业标准《光伏治沙技术规范》(LY/T 3470-2026)发布,2026年9月实施。青海牵头编制,融入高寒沙区节水固沙、乡土植被修复等实践,确立五项原则与全周期技术体系,划定生态红线,助力“三北”工程与沙区产业融合。

四部门:“三北”工程支持开展做好新能源消纳基础上的“光伏+治沙”治理模式来源:国家林业和草原局 发布时间:2026-06-18 15:09:34

本文介绍了国家林草局、国家发改委、财政部、自然资源部联合印发的《“三北”工程建设管理办法(试行)》,旨在规范六期规划下“三北”工程的建设管理。办法明确工程以筑牢北方生态安全屏障为根本目标,突出防沙治沙主攻方向,坚持山水林田湖草沙一体化保护与系统治理。文件强调严格遵循“先设计、再审批、后施工”程序,强化项目前期论证、全过程质量监管和后期管护。在实施路径上,鼓励探索“以工代赈”“以奖代补”等机制,支持在保障新能源消纳前提下推广“光伏+治沙”“以路治沙”等创新治理模式,并引导企业、集体和农牧民通过多种方式参与建设。同时,办法健全央地协同、多元投入、科技支撑和成效评估机制,有效期至2030年底。(198字)

技术混战、价格厮杀,光伏行业破局的“终极答案”在哪?来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-02 16:06:09

本文聚焦当前光伏行业深陷产能过剩与价格内卷困局的背景下,TCL中环如何以差异化战略实现破局。文章指出,在技术路线多元迭代(TOPCon、BC、HJT、钙钛矿等)、硅片从“标准化耗材”升级为决定电站全生命周期效能的“核心载体”的趋势下,TCL中环摒弃短期价格战,坚持“优质优价”,依托高端硅片技术优势,通过收购一道新能补齐电池与组件能力,完成全产业链布局;同时秉持“中立赋能、场景定制”理念,不押注单一技术路线,而是提供适配多技术路径的差异化产品。其战略核心在于回归光伏本质——以稳定高品质硅片支撑下游创新,推动行业从成本竞争转向价值竞争,并携手产业链共建良性生态。(198字)

美国ITC发布对TOPCon太阳能电池、组件等产品的337部分终裁来源:中国贸易救济信息网 发布时间:2026-05-28 22:20:05

2026年5月27日,美国国际贸易委员会(ITC)就针对TOPCon太阳能电池及相关产品的337调查(案号337-TA-1494)作出部分终裁,决定不对行政法官于4月27日发布的初裁(No.7)进行复审,正式批准比亚迪美国公司(BYD America LLC)以第三人身份介入该案。该调查始于2026年3月26日,源于美国First Solar公司2月24日的申请,指控涉案产品侵犯其美国专利号9130074,并请求发布排除令与禁止令。调查涵盖全球多家光伏企业,包括阿特斯、晶澳、晶科、天合光能、韩华Q CELLS、润阳、越南Sunergy、日本Toyo等数十家国内外制造商及在美关联实体。

中国电建申请水面柔性光伏电站专利,实现光伏板最佳风倾角的实时调节功能来源:金融界 发布时间:2026-05-22 09:20:54

国家知识产权局信息显示,中国电建集团海南电力设计研究院有限公司申请一项名为“一种水面柔性光伏电站”的专利,公开号CN122071305A,申请日期为2025年12月。通过天眼查大数据分析,中国电建集团海南电力设计研究院有限公司共对外投资了16家企业,参与招投标项目24906次,专利信息112条,此外企业还拥有行政许可75个。

新能源消纳开通“直达专列”:工业园区、零碳园区等可用上直供绿电来源:经济观察网 发布时间:2026-05-21 08:12:21

存量负荷中,单用户绿电直连项目可拓展为多用户绿电直连项目;有绿色电力消费需求的用户可开展多用户绿电直连;工业园区、零碳园区、增量配电网等全部或部分负荷可开展多用户绿电直连。