從1990年提出能源轉型至今的20多年間，德國實現(xiàn)了成功的能源轉型。當1990年能源轉型政策落地之時，可再生能源發(fā)電量在德國發(fā)電總量中所占的比例幾乎可以忽略不計。而到了2015年，可再生能源電力在總電量中的比例則上升到32.5%。2020年，這一比例將達到35%。
毫無疑問，對于可再生能源的發(fā)展，德國獲得了一系列成功經驗，并且逐漸成為了電力供應中的主力軍。
據(jù)能源系統(tǒng)與能源服務部門經理Carolin Schenuit介紹，德國能源轉型已經完成了第一階段的工作——也就是提高可再生能源比例，而現(xiàn)在德國能源署的工作已經轉向了能源轉型的第二階段——解決能源轉型過程出現(xiàn)的一些問題——比如分布式系統(tǒng)的入網問題、能源進一步提高問題以及電力與交通、供熱等其他系統(tǒng)之間的連接。
更為重要的是，對于現(xiàn)在的德國而言，建立一個靈活的電力系統(tǒng)迫在眉睫。
物理掣肘
不久前，德國能源署前署長科勒曾表示，在德國能源轉型中，電網的建設成了德國能源轉型的掣肘。譬如，德國風電主要建立在北部人口稀少的地區(qū)，但能耗中心卻在南部巴伐利亞州等地，這造成了一些棄光、棄風現(xiàn)象。
這一看法也被Schenuit認可，“隨著可再生能源發(fā)展，特別是北部風電的建設，能源傳輸距離越來越遠，但是跨區(qū)域電網建設的滯后，影響了新能源發(fā)展?！?/p>
一直以來，關于建設“北電南調”高空高壓輸電線路在德國都遭到了民眾的反對，造成項目進行緩慢。去年10月，德國政府更改了設計方案，將建設方式改成地下鋪設，項目成本翻番。
據(jù)德國德國聯(lián)邦外貿與投資署給記者提供的消息，德國兩家電網運營商TransnetBW與Tennet共同為“北電南調”（SuedLink）的輸電線路提出方案，通過該線路能將北方風能充足的電力向南部運輸。兩家運營商計劃“北電南調”整條線路全部鋪設地下線纜。由此結束了是否需要建設戶外電網的爭論。他們希望在2017年第一季度內向聯(lián)邦網絡局提交許可申請。該項目計劃將在2025年完成。
“北電南調”線路將有這兩家公司共同計劃，總計800公里長。該線路將把在德國最北面的聯(lián)邦州（石勒蘇益格——荷爾斯泰因州）的風力發(fā)電廠產生的風能傳往南部。目前預計的建造成本為100億歐元。隨著這條線路的建造將推動整個德國的電力運輸網絡的擴建。
“北電南調的輸電線路是德國能源轉型基礎設施的一個關鍵部分。電力高速運輸線路運用了直流電技術，能從德國北方將大量的可再生能源輸入到工業(yè)與人口集中的德國南部城市。從2023年開始核電將退出德國歷史舞臺，可再生能源將變得越來越重要。在每一個領域，無論是網絡基礎設施的優(yōu)化，還是分散型發(fā)電和儲存所需要的智能解決方案以及可再生能源的入網，都需要創(chuàng)新。因此對于國際企業(yè)來說，這里存在著巨大的商機。”德國聯(lián)邦外貿與投資署可再生能源專家AnneBr?utigam說道。
更為靈活的電力系統(tǒng)
除了電網項目進展緩慢，對于完成第一階段任務的德國能源市場特別是電力市場，靈活機制的建設也頗為重要。
隨著可再生能源發(fā)電比例不斷提高，傳統(tǒng)發(fā)電站的發(fā)電小時數(shù)出現(xiàn)了劇烈下降，并且發(fā)電端出力波動較大。
尤為值得注意的是，2015年，德國電力最高負荷82GW，而總裝機已經達到了185.5GW。裝機總量是穩(wěn)定負荷的兩倍已經成為了德國電力市場的常態(tài)。
因而，和周邊國家的電力市場連接、發(fā)揮歐盟內部電力市場機制作用，為目前供過于求的德國電力找到新的出路。
據(jù)Schenuit介紹，目前德國也在嘗試跨領域的能源合作，比如電變氣、電變熱等。此外，可再生能源系統(tǒng)多為分布式系統(tǒng)，這些系統(tǒng)接入對電網穩(wěn)定性造成一定的沖擊，與此同時，傳統(tǒng)電站的發(fā)電小時數(shù)不斷下降，需求側的響應以及提高傳統(tǒng)電站的靈活性，提升不同類型電站在系統(tǒng)服務的價值。
從2015年開始，德國能源署開始重點研究未來分布式系統(tǒng)下的能源服務，這里能源服務主要是調頻服務。
在目前德國調頻市場中，對于一次（瞬時）調頻以及無功調頻還沒有建立完善的市場機制。對于三次調頻則由輸電網和發(fā)電站之間協(xié)商固定價格。因而，在Schenuit看來，一個靈活的電力市場需要更為細致的研究一次（瞬時）調頻以及無功調頻的技術、市場特點。
“目前，我們電力市場中德日預測比較準確。而對于更為精準的四小時預測，要求調節(jié)能力更強。如果精確到一小時，需要調節(jié)能力很小。需求確定以后，很多新的調節(jié)能力進入市場（傳統(tǒng)電廠職能），從而確定價格?！盨chenuit說?！拔磥?，隨著越來越多電動汽車的加入并且參與調頻以及智能電網數(shù)字化的發(fā)展即對市場變化精準的預測、調節(jié)提出了更高的要求?！?/p>
