中德能源与能效合作：德国和欧洲电力系统充裕度评估及对中国的经验和借鉴意义（2022）（49页）.pdf

1、 分析报告 德国和欧洲电力系统充裕度评估及德国和欧洲电力系统充裕度评估及对中国的经验对中国的经验和和借鉴借鉴意义意义中德能源转型研究项目 3 目录目录 1 1 引言：报告的目的、定义和研究问题引言：报告的目的、定义和研究问题 . 6 6 2 2 德国容量充裕度量化方法德国容量充裕度量化方法 . 7 7 2.1 流程、职责和定义的背景 . 7 2.2 相关定量方法 . 7 2.2.1 德国输电系统运营商对国家电力平衡的测算方法 . 8 2.2.2 欧洲输电系统运营商网络（ENTSO-E）采用的资源充裕度评估方法 . 9 2.2.3 2015-2021 年德国联邦经济与能源部的供电安全监测 . 1

2、1 2.2.4 德国联邦网络管理局（BNetzA）自 2021 年起的供电安全监测 . 18 2.2.5 确定德国容量备用的规模 . 21 3 3 电网和系统充裕度的定量方法：德国电网发展计划（电网和系统充裕度的定量方法：德国电网发展计划（NEPNEP）中的方法）中的方法 . 2222 3.1 流程和责任的相关背景 . 22 3.2 电网发展计划中的容量充裕度 . 23 4 4 德国所使用方法的比较德国所使用方法的比较 . 2424 5 5 德国电力系统评估的新兴发展德国电力系统评估的新兴发展 . 2929 5.1 燃煤电厂和核电厂逐步淘汰引起的预期变化 . 29 5.2 是否有其他可能或者必

3、要的变化？ . 31 6 6 结论及对中国的实际意义结论及对中国的实际意义 . 3333 采访合作伙伴及参加相关大会、利益相关者会议等采访合作伙伴及参加相关大会、利益相关者会议等 . 3636 缩写缩写 . 3737 图列表图列表 . 3838 表列表表列表 . 3939 参考文献参考文献 . 4040 4 政策制定者和规划者早就认识到评估容量充裕度在维持电力系统可靠性方面所发挥的关键作用，而后者反过来对于保证经济平稳运行、并为全球持续开展低碳能源转型提供社会支持也起到至关重要的作用。风能和太阳能的规模化发展对电力系统规划提出了新的挑战。虽然，一些国家已经证明高比例波动性可再生能源系统与可靠的

4、电力供应可以相互兼容，但它们确实带来了更多的不确定性，因此评估和规划过程也变得更为复杂。此外，规划者还不得不在电动汽车充电和需求侧灵活性等领域纳入新的实践。 2021 年，中国多个省份出现拉闸限电和电力短缺现象。虽然停电原因多种多样，但 2021 年 9 月和 10 月的停电主要与市场因素有关，即由高煤价与燃煤电厂发电的固定价格之间的不匹配造成。这导致了许多燃煤电厂实物燃料短缺并不得不以低容量系数运行。虽然这一事件似乎主要与市场设计有关，而非由于系统充裕度规划原因所致，但任何电力短缺或断电现象都不可避免地提高了对供应侧提供更可靠容量的要求。中国政府也确实不仅仅通过提高电价、限制煤矿利润来应对短

5、缺，而且制定了旨在提高燃煤电厂产能的新规定。旧的、效率较低的燃煤电厂退役后应进入储备状态，政府将要求煤电公司以至少与往年一样高的价格运营电厂。政府文件中对能源安全，尤其是供应安全，的重视程度与日俱增，这可能会导致新燃煤发电能力建设提速，以满足高峰负荷。 本报告的目的是解释和说明德国和欧洲如何调整其系统评估和规划流程，以确保传统燃煤电厂和核电厂容量的退役与可靠性和能源安全目标完美相容。毕竟，德国拥有世界上最为可靠的电力系统最新的 2030 年系统充裕度研究表明，即便德国即将于本年代末逐步淘汰其最后剩余的核电站和大部分煤电产能，德国该年度电力不足概率 ( LoLP ) 也比该国当前标准安全 20

6、倍。1然而，由于该分析是基于德国过去政策目标所做的假设，这些目标与此同时已发生诸多变化，因此未来更新的容量充裕度评估可能会得出略有不同的结果。德 国 也 经 历 了 被 称 为 “ 黑 暗 低 谷 期 ” (dark doldrums)的时期即在秋冬两季，风速下降，太阳能发电量也随之下降的时期。事实上，德国风能和太阳能的季节性低迷远比中国更为明显。中国的冬季阳光更加稳定，风能出力通常在较冷的月份达到峰值。鉴于欧洲和德国的可再生能源已在其电力生产中占据相当大的份额，将天气不确定性纳入容量充裕度评估已成为关键一环。上述工作应与对传统电厂、输电线路和化石燃料供应的短期中断、以及对气候事件或汽车电气化