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    【数读】德、西、葡实现高比例可再生能源供电

    发布时间:2020-09-16 20:14编辑:来源:农业机械点击:1297

      近日,国际能源署(IEA)召开清洁能源转型全球峰会,联合国秘书长古特雷斯在会上督促各国停止对煤炭行业的投资,并承诺停止新建煤电站。在此之前,欧洲许多国家的“退煤”行动已经在如火如荼地进行,但常常不为人讨论的是,为实现本国高比例可再生能源供电,化石能源或许只是从“前台”走到了“幕后”,或者从本地迁移到了邻国;同时,国与国,甚至与欧洲以外国家之间的电力交互也是重要的支撑。

      本文选取了三个可再生电源利用的“明星”国家:西班牙、德国和葡萄牙,尝试揭秘高比例可再生供电背后的“半边天”。

      西班牙

      电力行业是西班牙能源转型关键的一部分,政府的能源目标推动了高比例可再生能源发电。2018年2月22日,西班牙颁布了《国家能源与气候综合计划2021-2030》(Integrated National Energy and Climate Plan 2021-2030),并提出了以下能源转型目标:排放量与1990年相比减少21%;可再生能源份额提高至42%;能源效率提高39.6%。除此之外,到2030年可再生能源在电力结构中占比要达到74%。

      西班牙国家电网(REE)2019年电力系统可再生能源报告显示,2019年可再生能源发电占比37.5%,其中风电占比20.8%,水电占比9.5%,光伏占比3.5%,光热占比2.0%,其他可再生能源(包括沼气、生物能、地热能、海洋水能、水风组合双发电、可再生废弃物)占比1.7%。

      图1:2019年可再生能源发电量占比

      来源:西班牙国家电网

      风电依然在全国可再生能源发电中占比最重,在2019年占可再生能源总体发电量的55.4%,且连续三年增长,同比2018年提高9.4%。2019年光伏装机容量增长一倍,发电量达到9240吉瓦时(GWh),创造了年纪录。

      截至2019年12月31日,西班牙国家电力系统装机容量中可再生能源占比过半,达50.1%,其中风电占比23.4%,水电占比15.5%,光伏占比8.1%,光热占比2.1%,其他可再生能源占比1.1%,与2018年同比增长14%,合6693吉瓦时。这一增长主要源于光伏装机容量的提高。


      图2:截至2019.12.31西班牙国家电力系统装机容量

      来源:西班牙国家电网

      图3:2010-2019装机容量变化,从左到右分别是

      水电、风电、光伏、光热、其他可再生能源

      来源:西班牙国家电网

      然而,可再生电源快速增长的背后,依然有着化石能源的身影。

      西班牙于2019年初与邻国摩洛哥开通了第三条互通电路。2019年西班牙从摩洛哥购买的电力超过其售出的电力,因为西班牙在此建设了两个燃煤发电厂,其电力进入西班牙国内市场,不受欧盟排放要求的约束。具体而言,电力进口增长了485%,达到1,053 GWh,在西班牙电力市场上的价值为5,300万欧元,比2018年增长了656%。通过电路互通,西班牙能够有效降低不可再生能源发电占比,并保持高比例可再生发电。

      西班牙国家电网还加强了对输电网的维护,以确保供应安全并促进可再生能源电力的集中。2019年,全国有198千米的新电路投入使用,全国电路长度达到44453千米,电网增容1,335兆伏安(MVA)。

      图4:2018-2019西班牙从摩洛哥电力进口对比

      来源:西班牙国家电网

      德国

      德国在可再生能源发电领域算得上是“环保模范生”。2019年德国可再生能源发电占比达40.1%,其中海上风电占比16.8%,离岸风电占4.1%,水电占3.1%,生物能电占7.4%,光伏占7.7%,其他可再生占1.0%。今年二月、三月份,风电光伏多发,可再生能源发电量同比增长44%。

      图5:2019年各类电源发电量占比

      来源:Clean Energy Wire

      为应对气候变化,在2018年德国就提出了退煤倡议。2020年初,德国通过退煤法,计划最迟在2038年停止煤电生产,并预备在2020年上半年全面实施退煤法。目前,退煤正在有序进行,政府部门与受退煤影响的企业签订了合同草案,详细商讨补助金等相关事宜。

      除了政府的能源目标以外,德国实现高比例可再生能源发电也和其电力进口有关。

      2019年2月,彭博社曾预测德国在退煤退核的过程中,电力供应可能要依赖进口。2019年上半年,德国记录的净电力出口为211亿千瓦时(kWh),低于去年同期的239亿千瓦时。德国能源工业协会BDEW表示,2019年6月德国电力进口量超过了出口量,这是德国自2014年7月以来首次成为电力净进口国。

      德国能源政策专家小组Agora Energiewende表示,有几个因素促成了德国电力贸易收支的这一转变。根据BDEW,进口量的增加主要归因于欧盟排放交易系统(ETS)中CO2价格的上涨,在短短一年内从14欧每吨上涨到25欧每吨,这使燃煤发电价格更加昂贵,并推动燃煤电厂退役。与此同时,由于欧洲各地天然气储量丰富,其价格下降,国外燃气发电比国内燃煤发电价格更加便宜,增加了德国的电力进口(尤其是从法国、荷兰和丹麦进口的电力),有时进口量达到电力消耗总量的五分之一。阿尔卑斯山和斯堪的纳维亚半岛大量积雪融化为水力发电厂提供了充足的水源。德国还将依靠进口欧洲市场以外的可再生能源来达到其气候目标,根据其国家氢气政策,德国将推动建立国际氢气市场合作机制,中长期内大量进口氢气。

      由此可见,在国内退煤退核的同时,从国外进口电力保证了德国电力供应安全,并推动其保持高比例可再生能源发电。

      图6:2017-2019进口差额

      来源:Clean Energy Wire

      葡萄牙

      2019年,葡萄牙可再生能源发电占全国消费量的51%,风能占26%,有史以来占比最高。据葡萄牙国家电网(REN),光伏去年增长最快,年产量首次超过1太瓦时(TWh)。风能生产指数在2019年为1.05,在12月为1.13。

      图7:2018、2019各发电方式占比

      来源:葡萄牙国家电网

      葡萄牙国家政策推动了其高比例可再生能源发电。根据《2030年国家能源和气候计划》,葡萄牙希望在2030年之前将可再生能源电力的发电量增加一倍以上(主要通过太阳能实现)。

      葡萄牙还通过进口来逐步降低非可再生能源的发电占比。2019年,葡萄牙电力进口占电力生产的7%,因此2019年碳排放与2018年相比大幅减少。

      图8:2018、2019可再生能源发电量占比,2019年非可再生能源占比减少6%,进口增加7%

      来源:葡萄牙国家电网

      图9:葡萄牙2010-2019年进出口电量

      来源:葡萄牙国家电网


      图10:2018、2019年碳排放对比

      来源:葡萄牙国家电网




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