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德国的清洁能源技术

文章来源:中国能源 | 发布日期:2017-04-06 | 作者: | 点击次数:

2011年7月,德国制定了“能源转型计划”,旨在用太阳能、风能以及其他可再生能源取代煤炭、天然气等化石燃料,减少碳排放。2016年,德国可再生能源利用占比达32%,在每年5月的某一天,德国全境的能源供应都来自可再生能源。而与此同时,德国也为新能源付出了巨大的代价。

德国全年光照充足的时间也就和美国的西雅图相当,地理条件上来说实在不是推行太阳能的合适区域,同时风能和太阳能最大的弱点就是不稳定性,完全依赖天气和自然条件——风大时产生的电量就多,当风突然停止时电力供应就极为紧张;光照充足时发电多,阴天时发电少。为了应对清洁能源发电的波动以及关闭大量的核电站的影响,德国必须重启燃煤电厂。未来几十年,德国仍需煤电站确保能源供应。

虽然面临如此窘境,但就技术而言,德国“能源转型计划”或许是成功的。在50Hertz输电公司的电网范围内,包括从玻罗的海沿岸到捷克边境的地区,2015年清洁能源的供电比例达到49%,而其中的38%来自太阳能和风能,这是世界上任何其它任何地方无法达到的。

这种成功源自严谨的科技——在50Hertz输电公司总部有一个屏幕不定刷新,时刻监控着太阳能和风能的实时发电量。同时公司购买了风力风向预测报告、太阳强度预测报告,使得他们对风力预测的准确率达到96%~98%,对太阳强度预测的准确率达到93%~95%。因为太阳能起步比风能晚,同时影响太阳光照的因素也比风力多,如雾和雪,因此对太阳强度预测的准确率会稍逊。

即便如此,精确的预测还是让德国避免了2015年的“日食电力大崩溃”。2015年3月20日,从德国当地时间9时28分起,德国开始日全食,在接下来的一个半小时里,月亮渐渐遮住太阳,挡住了德国82%的阳光。这意味着德国境内光伏发电功率瞬间减少6千兆瓦,影响相当于6座核电站同时退出运行;当太阳从月亮后面钻出来后,在阳光的突然照射下,短时间内13千兆瓦的光伏发电量又进入电网,相当于12座核电站突然接入。但由于提前6个月的准确预测、预案和协调,德国并没有发生大面积停电。

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