有这么多可再生能源，他们如何规划电网？

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尽管中国和欧洲国家在电网规划过程中存在许多差异，但随着可再生能源的使用日益增多，可再生能源并网比例高和远距离输电的问题是中欧面临的共同挑战。 在规划中，欧洲电网运营商根据气候变化和能源政策制定了复杂的方案。其中，欧洲十年网络发展计划考虑了基于气候变化的不同能源政策的三种情景。德国在制定“2019-2030年电网发展计划”时，还在2038年增加了一个无煤情景，其基础是到2030年将可再生能源发电量提高到65%的目标和逐步淘汰煤炭的提议。 欧洲电网规划更加市场化。未来电力系统的供电比率和对新输电线路的需求都可以通过市场模拟模型来解决。同时，公众参与也是其规划的重要组成部分。 德国如何在电网规划中整合不同因素？ 能源转换给德国电网带来了巨大挑战。可再生能源发电受天气条件影响，波动很大。有时电网不能吸收太多的并网电力。德国的大型风电场主要建在北部，而南部和西部是主要的电力负荷区。电网的扩张跟不上可再生能源的发展，因此输电阻塞经常发生。有时甚至整个风电场都必须关闭，以避免电网过载。2015年和2016年，德国因输电阻塞而导致的重新安排成本达到每年10亿欧元。电网重组的成本最终将通过电网收费在电力用户之间分摊。 为了降低输电阻塞造成的成本，德国联邦经济和能源部在2016年领导了一个特别工作组来研究相应的对策。该工作组的研究结果认为，通过合理提高电力丰富地区现有电网的负荷率，可以在中短期内降低约2亿欧元的电网阻塞成本。近年来，德国在不同领域提出了“以电代X”，即在交通、工业、能源、建筑、供热等领域利用可再生能源发电、制氢、产油和用电制气，以扩大绿色电力的使用，提高负荷率。 与此同时，该小组指出，合理提高现有电网的负荷率只是一种过渡性的解决办法。为了不断提高电网的输电能力，有必要扩大电网。因此，联邦和州政府已经做了相应的准备，与四大电网运营商:50hz、Amprion、TenneT和TransnetBW联合开展电网规划和建设。 德国输电网络运营商将时间跨度延长至2030年，当时他们向政府提出了电网规划方案。它们主要采用基于发展情景和市场模型的规划方法，大致分为五个阶段:情景框架、电网发展规划和环境评估、联邦需求计划、联邦和地区规划和批准，最后开始建设。 情景框架是电网发展规划的基础。输电网络运营商通常会提前10年提出电网规划计划。 情景框架用于连接未来的电力生产和电力消费预测。考虑的因素包括国民生产总值预测、到2030年将关闭或退役的发电机组、可再生能源能力的可靠性、人口变化、电力消费预测等。，然后计算未来德国电网的输电情况。传输网络运营商将这些数据用于市场模拟。 TSOs首先将全德国的输电需求值分解成不同的区域，计算出在包含所有能源的情况下每个电网节点能够提供的最大输电功率，然后通过模型计算出各个区域的电力交换值，并在此基础上计算出输电需求，即高负荷条件下输电网络必须具备的输电容量。 利用这些数据，可将输电能力与现有电网的输电能力和政府批准的电网扩建项目进行比较，以确定输电网络是否有足够的输电能力，或者是否需要进一步的改造或扩建。电网经营者提出方案后，应当提交监管机构审查。 根据该计划，TSOs将在下一年进行环境评估。10月，通过监管机构进行了多轮磋商，包括公共机构、个人和其他利益攸关方，他们可以提出意见并参与电网规划。在年底，监管机构将宣布他们批准的未来10年新电网计划。在德国经济和能源部工作的朔伊布博士告诉道德操守办公室的记者，在正常情况下，电信运营商对扩建新的或现有传输网络的需求将超过立法者批准的扩建规模。 从那时起，联邦电网管理局(BnetzA)将向政府提交新线路的提案，以供审查和评估，政府将向议会提交这些提案。同时，TSOs将在第三年进行另一个场景模拟，并在第二年提交给BNetzA进行评估。最后，议会将把四年评估结果打包成一个联邦需求计划，该计划只有在法律通过后才能实施。 在第四阶段，TSOs提交文件，联邦或州政府计划沿输电线路划定总走廊。通常需要一到两年的时间，然后分配到每个区域，以确定输电线路的具体位置，然后才能开始施工。在此期间，利益相关者也将提高他们的公共利益和环境要求。 新闻& ldquo实施计划。快捷键 2017年初，电网运营商就电网发展规划征求公众意见，收到2000多条反馈意见。修订后的计划于当年5月提交给BNetzA。经过评估，BNetzA认为电网运营商在本版电网发展规划中提出的160项措施中有90项是必要的，其余70项被认为是& ldquo无法确认& rdquo。 2017年夏天，BNetzA再次向公众发布最新版本的电网发展规划征求意见，所有感兴趣的公众在2017年10月16日前就电网发展规划提出了自己的意见。此外，BNetzA还多次在莱比锡、杜塞尔多夫和汉堡举办电网发展规划信息介绍和咨询活动。 随着公众的广泛参与，电网的扩建仍面临困难。Schope博士说，主要问题是，尽管德国议会已经将扩展计划纳入了联邦需求计划的范围，剩下的沟通和实施仍然需要由TSOs和公共机构来完成。这个过程相当复杂，所以项目总是被推迟，最终能源部长变成了& ldquo公众批评的目标。。 2018年，德国经济和能源部长彼得·阿尔特迈尔(Peter Altmaier)一上任，就将解决电网扩建问题作为其任期内的一项重要政治任务。他为电网建设设立了严格的时间节点。德国联邦政府也为此设计了六个时间节点，每个节点对应于电网规划的不同阶段。 它们分别是对区域规划的要求和决定，对详细规划的要求和决定，以及建设和调试的开始。 BnetzA和地区当局将与tso就时间目标达成一致。他们要求这些时间目标必须是现实的，而不是基于& ldquo最佳假设。。同时，他们将每三个月监测一次项目的进展，并对可能推迟的项目采取措施。 欧洲能源政策的多情景模拟 在欧洲，可再生能源的发展离不开区域间合作。区域电力市场和国家参与的长途传输在欧洲电力平衡中发挥着关键作用。欧洲的电网规划更加市场化。未来电力系统的供电比例以及是否需要新建输电线路都可以通过市场模拟模型来解决。 2009年，来自欧洲36个国家的43家电力传输运营商共同组建了欧洲电力传输系统运营商网络(ENTSO-E)，这是欧洲电力领域最具影响力的机构之一。其主要职责包括制定电网规划、协调输电、制定电力市场标准、促进新能源发展等。，旨在促进欧洲统一电力市场的建设。 十年网络发展计划(TYNDP)是欧盟授权ENTSO-E推进输电系统发展的长期计划。它以十年为目标时间节点，每两年定期发行一次，旨在实现欧洲的能源转型和低碳发展。开发场景是规划研究的核心。 2019年11月，ENTSO-E发布了2020年十年网络发展计划(2020年中期发展计划方案)的情景模拟。该计划不仅评估电力和天然气基础设施项目的未来需求，还考虑天然气和电力系统之间的相互作用，以评估多能源系统的建设需求。 三年发展计划的发展方案描述了未来实现欧洲排放目标的三条不同但具有挑战性的道路，具体而言: 1.国家趋势情景 反映所有欧盟成员国的国家能源和气候计划草案(NECP)，并认可欧盟的气候目标。 2.分布式能源场景 随着生产和消费的一体化，消费者也可以通过小规模发电、电池和电-气转换向电力系统输送电力。 3.全球雄心 应努力在电力和天然气领域促进全球低碳和大规模发展可再生能源，即将全球变暖控制在1.5度；在c。 2020年中期发展计划方案表明，所有方案都表明，到2025年、2030年和2040年，化石能源发电将稳步下降，风能和太阳能发电将大幅增加。此外，水力发电和抽水蓄能发电略有增加，而生物质发电和其他可再生能源发电变化不大。然而，其他不可再生能源(主要是小型热电联产)对脱碳很重要。与此同时，这三种情况表明，需求方和储能技术有可能参与市场，并有助于峰值监管和降低电价。到2050年，欧洲的能源系统将是碳中和的。 如果没有额外的电网，到2040年，能源系统的年成本将达到430亿欧元。为了到2040年实现能源转换，需要在传输网络上投资1400亿欧元。到2025年，电网投资将主要集中在DC。 2018年，ENTSO-E和欧洲输气运营商联盟ENTSO-G首次联合研究并提出TYNDP2018，更加重视欧洲的清洁发展、跨境互联和电气化水平的提高。该报告就如何实现高比例可再生能源能源系统的稳定提出了具体目标，包括新的输电网络和相应的供电能力比。 根据该报告，到2030年，可再生能源将满足48%的负荷需求。58%，166个新的输电项目，15个储能项目(12个抽水蓄能，3个压缩空储气)，二氧化碳减排达到1990年水平的65% mdash；75%，投资1140亿欧元，每年节省发电成本20亿欧元-& mdash；50亿欧元。 到2040年，可再生能源将满足65%的负荷需求& mdash81%，二氧化碳减排达到1990年水平的80 %- mdash；90%.通过网络优化降低边际发电成本3 & mdash14欧元/兆瓦时，减少可再生能源消耗58 & mdash156瓦时. 不难看出，欧洲的10年电网计划是灵活解决方案的组合，包括电网和储能、需求侧响应以及不同能源类别的耦合，这也是实现稳定和高比例可再生能源系统所必需的。

来源：BBC新闻网