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德国市电同价实现在即,太阳能发电迎来转机

   2011-11-04 日经BP社26530
核心提示:  可再生能源的主角是风力发电。这一点在西班牙、英国和丹麦等国家自不用说,在德国近几年也已成为常识。进入2011年后这种情况逐
  可再生能源的主角是风力发电……。这一点在西班牙、英国和丹麦等国家自不用说,在德国近几年也已成为常识。进入2011年后这种情况逐渐发生了变化。虽然尚未达到取代风力发电的程度,但在德国国内的所有供电容量中,太阳能发电的输出功率比例已经增大到不容忽视的程度。

  德国研究所——弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer Institutefor Solar Energy Systems,简称Fraunhofer ISE),统计了德国欧洲能源交易所(European Energy Exchange,EEX)*在2011年1月~6月期间发布的每日太阳能发电输出功率(图1)。统计显示,1~2月份由于太阳高度和恶劣天气的影响,太阳能发电系统的输出功率较低,3月份以后大幅增加,月发电量达到2TWh左右。这相当于约3.3座额定功率为1GW的核电站的月发电量注1)。

*欧洲能源交易所(European Energy Exchange)=欧洲电力交易所之一。基本上实时地在http://www.transparency.eex.com/上发布德国的发电输出功率数据。还会公布欧洲主要国家的电力交易价格。

注1)假设核电站的设备开工率为85%。

  从一天的峰值功率来看,太阳能发电的作用更大。2011年4月~8月期间,在午饭前后的时间段内可稳定输出10GW左右的功率注2)。尤其是5月份,有时峰值功率会达到13.2GW,为供电的平均化*做出了很大贡献。


 
图1:太阳能发电将成为大型供电源
图中显示的是德国太阳能发电、风力发电以及传统大规模发电站在2011年1月(a)、6月(b)以及2011年上半年的发电情况(c)。(图表和数据来自弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的Prof. Bruno Burger)



注2)据德国联邦环境署(UBA)2010年7月发布的调查报告“Energy Target 2050”显示,往年4月~9月可通过太阳能发电获得较高的输出功率,而且比较稳定。

*供电平均化=此处指除太阳能发电以外,例如火力发电等的输出功率实现平均化。

  另外,太阳能发电和风力发电之间具有相互补充的作用。在德国,太阳能发电的输出功率在冬季较低、夏季较高,而风力发电则与其相反。实际上将两者的发电量加起来,除2011年1月以外每月都稳定在5TWh左右。相当于约8座额定功率为1GW的核电站。

太阳能发电量超过水力发电量

  德国太阳能发电量此前增加的原因是2010年导入了额定功率为7.6G的大型系统。由此,累计导入量达到了额定17.3GW。德国太阳能发电量相对于总供电量的比例,在2011年上半年由2010年的2%迅速上升至3.5%(图2(a))。这超过了德国的水力发电量。德国是全球首个太阳能发电量超过水力发电量的国家。

图2:太阳能发电超过水力发电
(a)是德国能源与水行业协会(BDEW)统计的2011年上半年可再生能源发电量相对于总供电量的比例。太阳能发电量在全球首次超过了水力发电量。(b)是德国联邦环境署在2010年汇编的可再生能源“蓝图2010A”。


  在2011年上半年的统计中,可再生能源整体的发电量超过总供电量的20%。关于比2010年的17%迅速增加3个百分点的理由,不容忽视的一点是受日本东日本大震灾和核电站事故的影响,德国政府在2011年3月17日前后停运了17座核电站中的8座。当然,太阳能发电系统的发电量大幅增加也产生了影响。

德国政府计划2050年将可再生能源导入量提高至80%

  日本的太阳能发电累计导入量约为3.8GW。与其相比德国的17GW就非常大了,而这仅仅是开始。原因是在德国提高可再生能源比例的意识越来越强(图2(b))。

  例如,2006年德国制定的可再生能源导入标准为“2020年超过20%”。之后,德国联邦环境署(BMU)在2009年发布了2020年超过30%的导入目标。进而又在2010年底提高至“2020年达到40%,2030年达到66%,2050年达到86%”。

  此外,德国还发布了“2050年可全部利用可再生能源”的报告。2011年6月在将于2012年1月实施的《修订版可再生能源(EEG)法》中德国政府还增加了“2050年(可再生能源比例)达到80%以上”的目标。

可能会提前停运核电站

  在太阳能发电等可再生能源迅速普及的推动下,德国有可能会提前全面停运核电站。

  东日本大震灾后,德国重新启动了此前做出的将运营满32年的核电站停运的决定,在17座核电站中,停运了1980年以前开始投入运营的7座以及不断出现故障的1座共计8座核电站。其余的核电站也将按照这个规定在2022年全部停运。

  但是,德国国内要求尽快全面停运核电站的舆论呼声越来越强烈,3月份停运的8座核电站最初只是“暂时关闭(Moratorium)”,之后却改为永久停运。德国联邦环境署(UBA)2011年5月发布报告称,“即使2017年将核电站全部停运也不会造成电力短缺”。

  如果今后可再生能源顺利增加的话,有可能会提前全面停运核电站。

  在日本有许多观点认为,德国之所以能够停运核电站,是因为可以从法国等国家购买核电。实际上,德国已于3月17日由电力出口国变为进口国(图3)。但也有观点认为,从法国进口的电量平均为1GW,也就是说仅为1座核电站的发电量,远远超过该水平的电力一直由可再生能源提供,不仅普通民众这么认为,就连德国政府部门制作的资料中也明显体现了这一点。

图3:8座核电站停运使得德国由电力出口国变成进口国
2011年3月17日前后停运了8座核电站,由此德国由之前的电力出口国变为进口国(a)。德国从法国进口了约相当于1座核电站的电力,但与太阳能发电和风力发电的最大输出功率相比还较小(b)。图由本杂志根据德国联邦网络局(BNetzA)的资料制作而成。


地区导入量差异较大

  当然,德国的可再生能源,尤其是太阳能发电还存在课题。例如,在德国政府部门设定的导入目标中,关于太阳能发电计划2050年之前累计引进65GW~120GW。不过,对于是否真能引进这么多的太阳能发电系统,德国国内也存在意见分歧。

  分歧之一是太阳能发电的实际导入量出现了较大的地区差异(图4)。截至目前,德国国内大量设置太阳能发电系统的地区分布在南部和西部。与太阳能导入未取得进展的前东德地区形成鲜明对照。虽然原因尚不明确,但可能与纬度高度和气候的不同、地区经济差异以及电力运营商的发供电分离迟缓等有关 注3)。

图4:集中分布在东南部的太阳能发电
德国太阳能发电活跃的地区和负责供电的公司(a),以及不同供电公司的发电输出功率实例(b )。( )内是各供电公司的母公司。(b)中的数据来自欧洲能源交易所。


注3)在德国,近期之前将电力运营商分为发电公司、供电公司以及配电公司的“发供电分离”并不彻底,供电公司是负责发电和配电的德国RWE以及德国E.ON的子公司。将其重组分成不同公司是在最近的2009年底~2011年7月。不过,4家供电公司中有3家是法国、比利时与荷兰知名电力运营商的子公司。尤其是EnBW TNG,其母公司EnBW在德国国内从事发电业务。

收购价格与电费相当

  此外,此前大力推动引进太阳能发电系统的固定价格收购制度(FIT),正在结束其对于太阳能发电的促进作用,这也是一个令人担心的因素。

  FIT是一项以高于电费的价格收购可再生能源发电的制度。具有如果引进量增加、系统价格因竞争而下滑,就降低收购量的机制,这也是该制度的一部分。

  FIT在德国于2001年与EEG法同时以现有的形式导入。最初的收购价格是每1kWh超过70日元,而2011年额定功率在30千瓦以下的系统收购价格降至每1kWh电量30日元注4)。预计2012年1月将再次下降15%,每1kWh电量25日元左右的可能性较大。

注4)1欧元换算成105日元。

  不过,该收购价格与德国的家庭电费几乎在同一水平上,这意味着当初以高价收购可再生能源发电的FIT优势将逐渐失去注5)。这叫做“市电同价”,在某种意义上说是FIT应该瞄准的目标。已经有报道介绍了“今后希望积极导入作为低价电源的太阳能发电系统”等普通民众的呼声。另一方面,由于将失去作为直接收入来源的优势,因此担心今后太阳能发电前景的看法也较多。(记者:野泽 哲生,《日经电子》)

注5)对于白天经常无人的家庭等,仍然具有与其将产生的电力丢弃,倒不如以低价卖掉的优势。

 
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