发电

在可再生能源生产中仅仅替换核能和化石能源是不够的。可再生能源的进一步扩展将需要一个完整的系统改造:现有的法律框架和常规电厂的作用将不得不改变以适应可再生能源。

我们的经济和社会从根本上依赖能源,而电力是一种最佳能源方式。没有电力,通讯技术、家用电器、照明以及工业产业中大多数电动机和生产系统都将无法想象。即使在供热和运输领域,用可再生电力代替以前占主导地位的化石燃料如石油和天然气也是有意义的。因此,电力在能源供应结构调整中起着至关重要的作用。

为了实现能源转型和气候保护目标,发电向可再生能源的转换至关重要。然而,与此同时,在过渡期内,可再生能源(尤其是风能和光伏发电)与(现有)常规发电厂(煤炭、天然气、石油,以及直到2022年还有核能)将并存。由于法律规定和经济特性,可再生能源和常规发电厂相比拥有很多优势。因此,常规发电厂将在过渡期间发挥新的作用:它们将用作备用发电容量,以平衡波动的剩余负荷。

在当前的电力系统中,传统的发电厂所做的不只是将电力馈入电网以满足最终用户的消费目的。确实,常规发电厂同时要提供维护电网的系统服务,例如无功(或闲置)功率、备转容量和所谓的旋转电量。

可再生能源也可以为这些系统服务做出贡献;实际上,这已经部分地由各种法规(电网连接条件,风力涡轮机系统服务法规)规定了。但是将来,可再生能源将不得不承担起主要的供电任务,因此现有系统服务必须由可再生能源本身或通过其他手段(例如电容器)提供。利用可再生能源发电的需求也必须改变。迄今为止,现有的可再生能源补贴制度(《可再生能源法》,EEG)已经制定了激励措施,以使可再生能源发电设施的收益最大化。自2000年以来成功且迅速地扩展了可再生能源之后,这个激励措施的框架现在需要进一步的更新,以最大程度地降低整体系统成本,这就意味着,需要用于供需平衡的设施(例如备用发电厂、负载管理或存储设施),要限制在一个有限的对国家经济来说可以承受的程度。

主要结论

  1. 1
  2. 2

    如果委员会的建议得到全面实施,那么到2038年德国将减排二氧化碳约10亿吨。

    几十年以来,德国经济都依赖于褐煤和硬煤作为能源;而未来,可再生能源将成为其经济繁荣的基础。

  3. 3

    退煤方案将致力于实现煤炭地区和从业者的公平转型。

    这一方案力图保证工人零失业,同时煤矿开采区保有足够的时间和资源来适应转变。为此,联邦政府每年将从预算开支中划拨20亿欧元。这在一定程度上也可以理解为德国对其自统一以来结构性政策失败的补偿,特别是在东德地区。

  4. 4

    根据目前的计划,德国将在2038年全面淘汰煤电,但也有可能提前实现目标。

    2023年、2026年、2029年和2032年的阶段性审查将为政策制定者提供一个机会,来通过额外措施应对日益恶化的气候危机。此外,目前的折衷方案为以一种社会公平的方式加速淘汰煤电奠定了基础。

研究成果 : 德国 煤炭委员会
  1. 1

    Existing thermal power plants can provide much more flexibility than often assumed, as experience in Germany and Denmark shows.

    Coal-fired power plants are in most cases less flexible compared to gas-fired generation units. But as Germany and Denmark demonstrate, aging hard coal fired power plants (and even some lignite-fired power plants) are already today providing large operational flexibility. They are adjusting their output on a 15-minute basis (intraday market) and even on a 5-minute basis (balancing market) to variation in renewable generation and demand.

  2. 2

    Numerous technical possibilities exist to increase the flexibility of existing coal power plants. Improving the technical flexibility usually does not impair the efficiency of a plant, but it puts more strain on components, reducing their lifetime.

    Targeted retrofit measures have been implemented in practice on existing power plants, leading to higher ramp rates, lower minimum loads and shorter start-up times. Operating a plant flexibly increases operation and maintenance costs — however, these increases are small compared to the fuel savings associated with higher shares of renewable generation in the system.

  3. 3

    Flexible coal is not clean, but making existing coal plants more flexible enables the integration of more wind and solar power in the system. However, when gas is competing with coal, carbon pricing remains necessary to achieve a net reduction in CO2.

    In some power systems, especially when gas is competing against coal, the flexible operation of coal power plants can lead to increased CO2 emissions. In those systems, an effective climate policy (e.g. carbon pricing) remains a key precondition for achieving a net reduction in CO2 emissions.

  4. 4

    In order to fully tap the flexibility potential of coal and gas power plants, it is crucial to adapt power markets.

    Proper price signals give incentives for the flexible operation of thermal power plants. Thus, the introduction of short-term electricity markets and the adjustment of balancing power arrangements are important measures for remunerating flexibility.

研究成果 : 火力发电厂的灵活性

最新动态

    2019 年欧盟发电厂温室气体排放减少幅度空前

    Agora能源转型论坛(Agora Energiewende,简称:Agora) 与气候智库Sandbag 的最新电力数据研究显示:欧盟电力行业2019年CO2 排放相比上年下降 12%,与此同时,欧盟范围内可再生能源在电力生产中比重上升到35% 的历史新高。

     

全部内容

了解我们的最新动态。请订阅我们的通讯。

]>