可再生能源在 2024 年公共发电中的关键作用

2025-03-10
2024 年,德国的能源格局将出现创纪录的可再生能源增长、电池存储量的激增和煤炭的减少,标志着向更清洁、更可持续的电力系统迈进的重大转变。

2024 年是关键的一年,风能成为德国主要电力来源,达到令人印象深刻的 136.4 太瓦时 (TWh)。这占公共电力总产量的 33%。然而,2024 年的风电产量略有下降,与前一年相比产量为 139 TWh。陆上风能从 2023 年的 115.3 TWh 下降到 2024 年的 110.7 TWh,但海上风能产量从前一年的 23.5 TWh 略微增加到 25.7 TWh。尽管如此,风能扩张尚未赶上预期的预测。截至 11 月,德国仅成功建造了 2.4 千兆瓦 (GW) 的陆上风电,远低于预期的 7 GW。然而,与前几年相比,海上设施的增长显示出令人鼓舞的进展,创下了 0.7 GW 的新纪录。


光伏装置对发电量产生的巨大影响


光伏系统经历了辉煌的一年,2024 年发电量达到 72.2 TWh。电网运营商向公共电网输送了 59.8 TWh,其余则用于个人消费。这比上一年增长了 18%,共增加 10.8 TWh。光伏发电占公共电网总发电量的 14%,2024 年 7 月太阳能发电量最高,为 8.7 TWh。与风能相反,光伏发电量连续第二年成功超过政府目标。到 11 月,安装量已经达到 13.3 GW,超过了 13 GW 的目标。由于 2024 年的全部数据尚未确定,预计到今年年底,总量将达到惊人的 15.9 GW,表明光伏发电量强劲的两位数增长。


水电和生物质能:可靠的发电支柱


水力发电量与上年持平,发电量约为 21.7 TWh,装机容量稳定在 6.4 GW。同样,生物质发电平衡保持不变,贡献了 36 TWh 的电力,装机容量保持不变,为 9.1 GW。


可再生能源的空前成功体现在 2024 年的数据中


总体而言,可再生能源发电量达到惊人的 275.2 TWh,比上一年增长了 4.4%。可再生能源在德国电力结构中的参与度(直接从插座中获取的电力)将从 2023 年的 55.3% 上升到 2024 年的 56%。该数据与 BDEW 行业协会 12 月发布的预测数据一致。


考虑到公共净发电量和私营工业和商业发电量(天然气占主导地位),可再生能源占总净发电量的 58.6%。这比上一年可再生能源占 54.7% 的水平有显著提高。


可再生能源份额的增加,加上燃煤发电量的减少,使发电量达到了有史以来二氧化碳效率最高的水平——排放量从 2014 年的 3.12 亿吨二氧化碳下降了一半,降至每年约 1.52 亿吨。与 1990 年开始记录时相比,发电产生的二氧化碳排放量降低了 58%。


总体电力需求(不包括电力消耗和储存和传统发电厂的损失)一直保持高位,从 458 TWh 略微增加到 462 TWh。然而,值得注意的是,个人消费的太阳能电力上升到 12.4 TWh 左右,这在技术上不计入总体电力需求,但清楚地表明了总体电力消耗趋势的增加。


电池存储解决方案的蓬勃发展


随着德国继续加大可再生能源生产,对存储容量的需求也随之增加。分散式电池存储解决方案 已被证明能有效缓解风能和太阳能发电量的变化。因此,房主通常会在安装新的家用光伏系统的同时安装这些系统。


然而,对于大多数小型设施而言,尚未实现网络改进或激励制度的重大机会。然而,在大规模存储方面,如果所有设想的项目都成功实施,未来几年安装容量可能会成倍增加。


2024 年,电池容量从上年的 8.6 GW 大幅增加至 12.1 GW。存储容量也实现了显著增长,从 12.7 GWh 增加至 17.7 GWh。然而,德国抽水蓄能容量仍保持在 10 GW 左右。


2024 年:德国无核能发电年


自 1962 年以来,德国首次在整整一年(2024 年)内没有核反应堆发电。此前,2023 年 4 月关闭了最后三座核电站,即埃姆斯兰 A 核电站、内卡韦斯特海姆 2 核电站和伊萨尔 2 核电站。这些核电站在运营的最后一年贡献了 6.3% 的公共发电量。然而,由于可再生能源无缝填补了这一空白,因此并没有出现电力短缺。


煤炭在公共发电中的作用日渐减弱


2024 年,德国煤电厂的公共净发电量稳步下降。褐煤发电量为 71.1 TWh,比上一年的数字(77.6 TWh)下降 8.4%。其中,工业自用电量为 1.3 TWh。更重要的是,硬煤发电厂的净发电量缩减至 24.2 TWh,同比大幅下降 27.6%,不再有硬煤电力用于工业自用。


为了进行历史比较,必须检查总发电量,因为净发电量的数据仅从 2002 年开始提供。褐煤和硬煤的总发电量估计约为 108 TWh。德国上一次出现如此低的发电量是在 1957 年。


天然气是发电的一种替代方式,为公共电力供应贡献了 48.4 TWh,比上年增长了 9.5%。另外还为工业内部供应产生了 25.6 TWh。


电力进口增加及能源市场价格波动


2023 年标志着德国能源状况发生重大变化,该国的能源进口盈余为 9.2 TWh。这主要是由于夏季欧洲国家的电力生产成本较低,再加上高昂的二氧化碳证书成本。2024 年进口量上升至 24.9 TWh,主要是由于夏季邻国提供的能源成本较低。向德国出口电力的主要国家是法国、丹麦、瑞士和挪威。相比之下,德国向奥地利、波兰、卢森堡和捷克共和国出口电力。


11 月和 12 月,能源市场价格显著上涨。价格飙升的影响使得化石燃料发电的利润暂时高于 2024 年夏季,因此进口量下降。与奥地利、瑞士和法国等邻国不同,德国即使在冬季也有足够的发电厂产能来生产电力供出口。


平均成交量加权日前能源市场价格下跌 15.5% 至 78.01 欧元/兆瓦时或 7.8 美分/千瓦时(2023 年:92.29 欧元/兆瓦时或 9.23 美分/千瓦时)。因此,市场价格低于 2021 年的水平(93.36 欧元/兆瓦时)。有趣的是,2022 年,由于乌克兰袭击引发的危机以及随之而来的法国众多核电站停运,市场能源价格出现了异常飙升,达到 230.57 欧元/兆瓦时。

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