2021年德國電力發(fā)展現(xiàn)狀及德國電力能源結(jié)構(gòu)來源構(gòu)成占比

來源：絲路印象 2024-07-19 17:34:00 瀏覽：956 收藏

近年來，德國新能源發(fā)展迅猛，新能源發(fā)電量占比逐年提高。2018年風(fēng)電和太陽能發(fā)電占全部發(fā)電量的29%，基本沒有出現(xiàn)過棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象。那么，2021年德國電力發(fā)展現(xiàn)狀如何？德國電力能源結(jié)構(gòu)來源構(gòu)成占比又是怎樣？德國電力裝機(jī)情況及發(fā)電量是多少？絲路印象投資分析德國事業(yè)部根據(jù)對德國電力市場多年的實(shí)地調(diào)研經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)的分析了2021年德國電力發(fā)展現(xiàn)狀、德國電力裝機(jī)情況、德國電力能源結(jié)構(gòu)來源構(gòu)成占比以及德國發(fā)電量與各類電力發(fā)展現(xiàn)狀。

1、德國電力裝機(jī)發(fā)展情況

1.1 德國電力結(jié)構(gòu)演變

根據(jù)絲路印象投資分析德國事業(yè)部能源電力課題組發(fā)布的《2022-2026年后疫情時(shí)代德國投資環(huán)境及發(fā)展?jié)摿?bào)告》數(shù)據(jù)顯示，德國在新能源發(fā)展初期的能源結(jié)構(gòu)與中國“三北”地區(qū)類似，以煤電、核電、燃油、燃?xì)獍l(fā)電等火電為主。2006年，德國電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示?；痣娧b機(jī)容量占總裝機(jī)容量的75%，可再生能源裝機(jī)容量較小，風(fēng)電裝機(jī)容量20.47GW，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量2.9GW，風(fēng)、光裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的18%。

圖1 2006年德國電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)

圖1 2006年德國電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)

隨著德國可再生能源法的發(fā)布實(shí)施，確定了以固定上網(wǎng)電價(jià)為主的可再生能源激勵(lì)政策，完善了上網(wǎng)電價(jià)，可再生能源特別是風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)增長迅速。截至2018年，德國電力總裝機(jī)容量207GW，其中可再生能源裝機(jī)容量119GW，占全部電力裝機(jī)容量的57%；化石能源和核電裝機(jī)容量88GW，占全部電力裝機(jī)容量的43%。2018年德國最大電力負(fù)荷約80GW，電力裝機(jī)容量是最大負(fù)荷的2.5倍，電力供應(yīng)比較富裕。水電、生物質(zhì)發(fā)電、核電、煤電、燃油燃?xì)獍l(fā)電等可調(diào)度電力裝機(jī)容量100GW，完全能夠滿足德國用電需求。德國2018年電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 2018年德國電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)

圖2 2018年德國電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)

1.2 德國各類電力發(fā)展分析

1.2.1 風(fēng)電和太陽能發(fā)電

德國開始能源轉(zhuǎn)型后，風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)容量逐年增長，如圖3所示。2006-2018年，風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)容量年均增長率分別達(dá)到9%和26%。太陽能發(fā)電以光伏發(fā)電為主，按發(fā)展速度可分為2個(gè)階段：2006-2012年，受促進(jìn)可再生能源發(fā)展相關(guān)政策推動，發(fā)展迅猛；2012-2018年，由于歐債危機(jī)，以及德國國內(nèi)高額可再生能源補(bǔ)貼帶來的高電價(jià)問題，對光伏的補(bǔ)貼開始下降，光伏裝機(jī)欲望下降，發(fā)展疲軟，增速開始回落，特別是近5年來，年均增長僅2GW左右。

風(fēng)電發(fā)展較為平穩(wěn)，由于德國陸上風(fēng)能資源較差，且可開發(fā)用地較少，2006-2013年，風(fēng)電年均新增僅在1GW左右；2014年后，隨著海上風(fēng)電項(xiàng)目的逐步開發(fā)，風(fēng)電裝機(jī)增速有所增加，年均增長5GW左右。

圖3 德國風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)容量變化

圖3 德國風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)容量變化

1.2.2 其他可控型電力

可再生能源法同樣促進(jìn)了德國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量的增長，2006-2018年裝機(jī)容量年均增長率8%左右，2018年達(dá)到7.4GW。而水電、燃油、燃?xì)?、煤電等發(fā)電類型的裝機(jī)容量基本沒有變化。受日本福島核事故影響，2011年開始，德國逐步關(guān)停國內(nèi)核電機(jī)組，并計(jì)劃于2022年全部關(guān)停國內(nèi)核電機(jī)組，2017年核電裝機(jī)容量僅為2006年裝機(jī)容量的50%。

德國近年來最大負(fù)荷一般在80GW左右。由于受自然因素限制，風(fēng)電、太陽能發(fā)電在負(fù)荷高峰時(shí)段均可能出現(xiàn)低功率現(xiàn)象，不能提供安全可靠的電力供應(yīng)。因此，為保障供電可靠性，德國近年來可控電力裝機(jī)容量除核電外，未有明顯減少，基本維持在100GW左右，可以充分滿足國內(nèi)最大負(fù)荷需求，如圖4所示。德國在宣傳其可再生能源發(fā)展成就時(shí)，號召需要控制煤電，但數(shù)據(jù)顯示，德國在發(fā)展可再生能源的同時(shí)，并未降低煤電裝機(jī)容量。2006-2018年，德國煤電裝機(jī)容量沒有明顯變化，褐煤發(fā)電裝機(jī)容量一直保持在21GW左右，硬煤發(fā)電裝機(jī)容量保持在26GW左右。

圖4 德國燃油、水電、生物質(zhì)、煤電、燃?xì)?、核電裝機(jī)容量變化

圖4 德國燃油、水電、生物質(zhì)、煤電、燃?xì)?、核電裝機(jī)容量變化

從各類型電力裝機(jī)變化來看，受可再生能源相關(guān)政策刺激，德國太陽能發(fā)電、風(fēng)電、生物質(zhì)發(fā)電增長迅速，同時(shí)帶動調(diào)節(jié)性能優(yōu)良的燃?xì)獍l(fā)電小幅增長。水電、燃油、煤電裝機(jī)容量變化較小。雖然德國近年來一直致力于減小溫室氣體排放，但截至2018年，尚未開始大規(guī)模關(guān)停煤電機(jī)組，煤電仍然是德國電力供應(yīng)的主力電力。從中長期電力容量供應(yīng)來看，雖然新能源裝機(jī)已占德國電力裝機(jī)的一半以上，但常規(guī)可控電力裝機(jī)容量未有減少，并可滿足德國最大電力負(fù)荷需求。德國新能源裝機(jī)的快速增長基本未影響常規(guī)電力裝機(jī)容量。

圖5 2018年德國各類電源發(fā)電量及占比

圖5 2018年德國各類電源發(fā)電量及占比

2、德國各類電力發(fā)電情況

2.1 發(fā)電量分析

2018年，德國電力總發(fā)電量545TW?h，其中，煤電、風(fēng)電和核電發(fā)電量在總發(fā)電量中的占比較高，分別為37%、21%和13%；風(fēng)電和太陽能發(fā)電占全部發(fā)電量的29%；可再生能源占全部發(fā)電量的41%；化石能源和核電占全部發(fā)電量的59%，如圖5所示。

從各類電力年發(fā)電量變化看，2006-2018年：褐煤、水電、燃油機(jī)組發(fā)電量未有明顯變化；核電受裝機(jī)容量減小影響，發(fā)電量減小；風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電受裝機(jī)容量增大影響，發(fā)電量迅速增長；硬煤發(fā)電量逐年減小，但幅度下降不大；燃?xì)獍l(fā)電雖然裝機(jī)容量增長較快，但發(fā)電量有所降低。各類電力年發(fā)電量占比的變化情況如圖6所示，可以看出，風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電發(fā)電量占比不斷增加，替代了部分核電、硬煤發(fā)電和燃?xì)獍l(fā)電電量。

2.2 發(fā)電小時(shí)數(shù)分析

2.2.1 新能源發(fā)電小時(shí)數(shù)

2006-2018年德國風(fēng)、光發(fā)電小時(shí)數(shù)變化如圖7所示。從發(fā)電設(shè)備利用水平分析，由于德國風(fēng)電裝機(jī)大多位于內(nèi)陸地區(qū)，風(fēng)能資源情況較差。太陽能發(fā)電大多為分布式屋頂光伏發(fā)電，輻照度資源同樣較低。2006-2018年，德國太陽能發(fā)電年小時(shí)數(shù)大多在600~1000h之間，平均820h，風(fēng)電年小時(shí)數(shù)大多在1400~1800h之間，平均1648h。受2014年后海上風(fēng)電并網(wǎng)逐漸增加影響，近兩年風(fēng)電年小時(shí)數(shù)開始增加。

圖6 德國各類電源發(fā)電量占比變化

圖6 德國各類電源發(fā)電量占比變化

2.2.2 水電和生物質(zhì)發(fā)電小時(shí)數(shù)

2006-2018年德國水電、生物質(zhì)發(fā)電小時(shí)數(shù)變化如圖8所示。德國水電主要是徑流式水電，調(diào)節(jié)能力較低，基本不參與電網(wǎng)電力平衡調(diào)節(jié)，發(fā)電受來水資源影響，2006-2018年的平均小時(shí)數(shù)為3803h。生物質(zhì)發(fā)電鍋爐穩(wěn)燃能力較弱，也基本不參與電力平衡調(diào)節(jié)，能保持較高的發(fā)電水平，年平均小時(shí)數(shù)為5792h。

圖7 德國風(fēng)電、太陽能發(fā)電小時(shí)數(shù)變化

圖7 德國風(fēng)電、太陽能發(fā)電小時(shí)數(shù)變化

2.2.3 核電和化石能源發(fā)電小時(shí)數(shù)

2006-2018年德國核電和化石能源發(fā)電小時(shí)數(shù)變化如圖9所示。德國燃油發(fā)電主要用途為電網(wǎng)高峰負(fù)荷備用、應(yīng)急備用或距離電網(wǎng)較遠(yuǎn)地區(qū)的供電，年平均小時(shí)數(shù)比較固定，僅203h。燃?xì)獍l(fā)電雖然裝機(jī)容量逐漸增加，但由于需要配合風(fēng)電和光伏發(fā)電開展每日的電力平衡，發(fā)電小時(shí)數(shù)逐漸下降，年平均1969h。

圖8 德國水電、生物質(zhì)發(fā)電小時(shí)數(shù)變化

圖8 德國水電、生物質(zhì)發(fā)電小時(shí)數(shù)變化

核電、褐煤發(fā)電也基本不參與電力平衡調(diào)節(jié)，僅在市場價(jià)格長時(shí)間為負(fù)電價(jià)時(shí)采取降出力或關(guān)機(jī)調(diào)節(jié)，核電2006-2018年平均小時(shí)數(shù)為7311h（2011年因裝機(jī)容量變化較大，未計(jì)入），褐煤發(fā)電年平均小時(shí)數(shù)為6475h。配合風(fēng)、光波動開展調(diào)節(jié)主要為硬煤發(fā)電，導(dǎo)致硬煤發(fā)電小時(shí)數(shù)逐漸下降，從2006年4317h降低至2018年3050h。

圖9 德國核電和化石能源發(fā)電小時(shí)數(shù)變化

圖9 德國核電和化石能源發(fā)電小時(shí)數(shù)變化

從整體發(fā)電利用小時(shí)數(shù)來看，德國風(fēng)、光、水電受來風(fēng)、來光、來水資源影響，基本全額消納；生物質(zhì)發(fā)電、褐煤發(fā)電受鍋爐穩(wěn)燃影響，基本不參與電網(wǎng)調(diào)峰，發(fā)電小時(shí)數(shù)常年穩(wěn)定，近年來維持在6000h以上；核電2011年開始逐步關(guān)停后，總體發(fā)電量雖然減小，但發(fā)電小時(shí)數(shù)明顯增加；用于調(diào)節(jié)風(fēng)光波動的主要是燃?xì)夂陀裁喊l(fā)電，發(fā)電小時(shí)數(shù)逐年降低。單從煤電來看，發(fā)電量和發(fā)電小時(shí)數(shù)雖然有所下降，但下降幅度較小，甚至在2009-2013年間，受經(jīng)濟(jì)逐漸恢復(fù)（2008、2009年經(jīng)濟(jì)危機(jī)）和關(guān)停核電后國內(nèi)供電不足影響，發(fā)電量和利用小時(shí)數(shù)連續(xù)上升。