为了实现能源转型,德国正在建立风能和太阳能为基础的电力供应体系,使电力系统中其他部分都围绕风能和太阳能进行优化,剩余的传统化石燃料电厂将作为备用容量存在。
那么,系统灵活性如何适应可再生能源发电出力的波动性?《报告》指出,系统的灵活性可通过供应侧和需求侧双方向的灵活性方案以及电网扩容和储能来实现。据测算,通过扩容电网将可再生能源电力并入电力系统的成本比研发新的储能技术成本要低。只有当可再生能源发电占比超过70%时,新的储能技术才会对德国电力系统的成本控制起到正向作用。
德国国际合作机构(GIZ)能源领域负责人穆思文指出,储能技术是研发重点,但并不一定是当务之急。扩大电网的连接和调度范围,不仅可以充分利用可再生能源的区域资源差异,缓释可再生能源电力的波动性,也能将电网作为“间接储能系统”,通过市场调节使电力在发电成本高低不同的区域之间自由买卖。
据悉,目前德国对电力输送领域的升级正在进行。德国的电力公司正在计划在国内建设一系列高压直流输电线路,希望以此来将北部生产的风电输送给南部用户,而将南部的太阳能发电送到北部去。
此外,《报告》还提出,将电力与供热相结合,将大幅提升系统的灵活性。目前,德国很多电力公司已经在安装“电转热”和储热系统。
电缆入地助获“高分”
德国电网结构“底子好”是保障高供电可靠性的基础之一。有研究人员认为,德国可靠性高的原因之一是德国在配网中大量采用入地电缆。据悉,德国低压线路超过80%,以及90%的中压线路都埋在地下。而其他在供电可靠性方面“获得高分”的欧洲国家也如此,例如丹麦、瑞士以及荷兰。
如此说来,德国如果希望继续维持高供电可靠性,它将需要大量的入地电缆。德国有关机构2012年曾经进行的一项研究,研究结果表明,如果可再生能源占比持续增长,2030年,德国将需要新增13.5万-19.3万千米线路并另外升级2万-2.5万千米线路。对此,德国能源署负责人科勒(StephanKohler)提出质疑,投资者是否能承担270亿至425亿欧元的投资,尽管政府会提供融资计划来刺激投资。他表示:“根据研究结果,实际上可再生能源系统增长所带来的利润并不足以让配网经营者生存下来。”