德國工業(yè)高度發(fā)達,經濟實力位居歐洲首位,電力在其經濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,歷經多年發(fā)展,德國電力工業(yè)水平領先全球。近年來,德國電力行業(yè)發(fā)展也保持著相對平穩(wěn)的狀態(tài)。但伴隨著新能源的迅猛發(fā)展,德國電網(wǎng)逐漸暴露出一些問題。
輸電成本占比高
地處歐洲中部的德國是世界第四、歐洲第一大經濟體。由于其制造業(yè)發(fā)達,電力消費總量也位居歐盟首位,大約為574.1太瓦時/年,約為中國電力消費量的十分之一。根據(jù)Fraunhofer的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2011~2017年,德國發(fā)電量整體維持小幅增長勢頭,2018年德國發(fā)電量出現(xiàn)輕微下滑,同比降幅0.78%。
德國電網(wǎng)覆蓋率高,輸電網(wǎng)總長度約3.5萬千米,分為220千伏和380千伏兩個等級。但德國區(qū)域差異大,大城市與鄉(xiāng)村電網(wǎng)差異、北部與南部的差異對電網(wǎng)擴展提出了要求,吸引配電網(wǎng)投資是德國實現(xiàn)能源轉型的重要前提。
根據(jù)德國能源數(shù)據(jù)協(xié)會BDEW的數(shù)據(jù),2019年德國平均居民電價為每千瓦時30.22歐分,其中支出最高的三項成本分別為:輸配電成本7.39歐分,電源成本為6.88歐分,可再生能源附加稅6.41歐分,其余為增值稅、電力稅、特許經營費和其他稅費。由此可見,在德國,可再生能源附加稅和輸配電成本合計占居民電價的45%以上。而未來,德國進一步壓縮煤電、核電空間又會給居民電價帶來進一步上漲壓力。
未來電網(wǎng)費用將增加
近日,德國四大電網(wǎng)運營商表示,到2030年可再生能源將占德國電力結構的65%,可能導致成本高出200億歐元,意味著消費者能源支出將有所增加。
去年,德國將2030年可再生能源貢獻率的目標從50%提高到65%,希望減少55%的二氧化碳排放量(以1990年水平為基準)。德國作為歐洲最大經濟體,目前大約五分之二的電力需求由可再生能源來滿足,但這一需求還需要繼續(xù)提高,因為2022年前德國將關閉所有核電站,2038年前關閉所有燃煤電站。
因此,德國需要可以延伸至可再生能源站點的新電網(wǎng),這包括連接南部工業(yè)區(qū)和北部風電場的輸電線路。德國四大電網(wǎng)運營商(TSO)已經提出了為期四周的咨詢計劃,表示陸上新建線路的支出約為520億歐元,而此前的設想為320億歐元,連接海上風電場還需要180億~270億歐元。
未來十二年內,電網(wǎng)費用將使消費者承擔700億~790億歐元的總支出,該費用約占電費賬單的四分之一。但德國能源監(jiān)管機構表示,TSO過去估計的成本中有四分之一到三分之一沒有得到批準。輸電系統(tǒng)運營商表示,一些額外的成本來自傳輸系統(tǒng)的數(shù)字化和地下線路的增加。
努力提升輸電能力
德國已經計劃在2025年前建成三條新的地下線路,TSO要求在此基礎上再增加兩條跨境輸電線路。在德國南部,25%~50%的電力需求必須由北部的可再生能源發(fā)電來滿足,那里發(fā)電廠的發(fā)電量是北方的兩倍。TSO表示,將修建從Schleswig-Holstein到Baden Wuerttemberg的額外輸電線路,途經North-Rhine Westphalia,輸電能力為4吉瓦,長度為1160千米。
“我們將非常仔細地研究計劃草案,以決定是否所有的輸電能力都得到了利用。”德國聯(lián)邦鐵路公司副總裁彼得·弗蘭克在埃森舉行的一次行業(yè)活動的小組討論中這樣說。
德國能源監(jiān)管機構在今年1月表示,將努力控制成本失控問題,尤其是德國退出煤炭發(fā)電所需的新支出。
根據(jù)麥肯錫的預測,為達到能源轉型目標,德國邊境電網(wǎng)的凈運輸能力需要在2050年增長10倍,西部邊境電網(wǎng)需要增長12倍。
政策向擴展電網(wǎng)傾斜
德國的輸電網(wǎng)由4家電網(wǎng)運營商(RWE、EnBW、TenneT、Vatterfall)分區(qū)域運營管理,這4家公司聯(lián)系并不緊密,擁有不同的過網(wǎng)費和控制中心,導致電網(wǎng)規(guī)劃、運行缺乏協(xié)調。德國可再生能源發(fā)展很快,政府大力推進北海、波羅的海的海上風電建設,電網(wǎng)卻不能為其提供接入條件,也缺乏積極的配合。
此外,德國風電快速發(fā)展和輸電線路建設存在嚴重不匹配性。為了解決這個問題,德國數(shù)年前提出了新建3800千米輸電三大通道(北電南送)方案,但截至2018年只建設了250千米,基本處于停滯狀態(tài)。近十年來,德國輸電線路里程沒有太多增長,影響了電力遠距離、大范圍的輸送。
梳理自2010年以來德國現(xiàn)行的能源政策,可以發(fā)現(xiàn)與電網(wǎng)相關的政策并不多,大部分圍繞著能效(2011年《能源效益基金》、2012年《節(jié)電倡議》、2015年《能源效率網(wǎng)絡計劃》)、電動汽車(2012年《電池電動汽車研發(fā)計劃》、2017年《共享電動汽車資金支持》、2018年《電動汽車對公共交通的支持》)等領域。但這種情況在近兩年出現(xiàn)了改變。
2018年8月,德國政府發(fā)布了《電網(wǎng)行動計劃》,推行雙重戰(zhàn)略以推進電網(wǎng)擴展:一是通過使用新技術和運營理念來優(yōu)化、提高現(xiàn)有電網(wǎng)的容量利用率;二是加快電網(wǎng)的擴展和開發(fā)。
2020年,德國能源部門的一個關鍵建議是重視電力傳輸線路的擴展,要求確保及時擴展、升級輸電線路,以改善系統(tǒng)運行并整合大量的可再生電力,加快輸電線路的許可、建設,以滿足未來輸電需求。
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