德国可再生能源产业发展10年回顾与展望,苏州市

时间:2019-05-27 16:38来源:金沙游艺场平台
德国南部巴符州与巴伐利亚州的6所大学与科研机构(阿伦大学、卡尔斯鲁厄技术研究学院、斯图加特大学、图宾根大学、慕尼黑技术大学和巴符州太阳能与氢能研究中心)近日组成了“

德国南部巴符州与巴伐利亚州的6所大学与科研机构(阿伦大学、卡尔斯鲁厄技术研究学院、斯图加特大学、图宾根大学、慕尼黑技术大学和巴符州太阳能与氢能研究中心)近日组成了“南方风能联合研究网络”,意图是集聚风能研究力量,发展南德山区风能利用。 德国南部山区风力资源丰富,但要利用那里的风力发电是项复杂的任务,从规划到施工到运行都具有挑战性:风能测量较平地更难,来自不同方向的风力对设备的影响无规律性可言,将巨大的风机叶轮运上山脊近似不可能,因此急需研发新的测风方法、不同的设备气动轮廓和新的制造方法。 为解决这些问题,“南方风能联合研究网络”的6个成员将合力工作,在目前规划的一个南德复杂山区测试场共同研究。研究并非仅限于南德,而是涉及风能利用的多种问题,其中多个伙伴也参与了德国及国际的离岸研究项目,比如在北海离岸试验场“alpha ventus”的风能研究计划。

德国可再生能源产业发展初期十分弱小,但2000年4月1日生效的《可再生能源法》(LawforthePromotionofRenewableEnergies)改变了德国能源市场。此后,德国又相继出台了促进生物燃料、地热能等可再生能源发展的相关法律。高额的政府补贴推动了风力涡轮机和太阳能面板需求的增长,德国很快得到环保人士的青睐。**

6所大学与科研机构下属的14个学院涵盖了风能研究的整个范畴,包括区域气象、土力学与基础工程、承载结构的设计与计算、材料、工程建设与制造技术、实验与测量技术、质量保障与维护、经营管理、电网连接与集成。

20世纪90年代,德国的能源市场结构很简单。电力多来自煤电或核电厂,车辆使用常规化石燃料,家庭利用石油或金沙游艺场平台,天然气取暖。但过去10年,这一结构发生了重大变化:绿色电力变得普遍,汽车开始利用生物燃料,家庭采用木质颗粒取暖。虽然煤炭、核能、石油和天然气虽仍然统治市场,但可再生能源所占份额不断上升。事实上,可再生能源电力已占德国总需求的15%,某些州风电比例甚至超过了35%。**

然而,可再生能源发展仍然面临很多问题。例如,补贴资金、持续增长以及风能太阳能储存技术等方面。

风力发电

过去十年是德国风电飞速发展的十年。1999年末,德国风电容量仅为2875兆瓦,而到2008年末,这一数字猛增到23903兆瓦,提高近9倍。去年风电的比重在总电力需求的份额达到7%。风电价格也相对较为便宜。德国《可再生能源法》要求,能源公司须以每千瓦时9美分的价格购买风电,基本与常规电力的价格持平。有专家认为,风电是最具经济性的可再生能源。但由于钢铁价格上涨,该法案需要进行修改,提高风电的收购价格。(1美分约合6分人民币)

国际能源机构(IEA)表示,从理论上说,风电每年可以产生130万太瓦时电力,而全球每年的能源消费为1.567万太瓦时,仅占风电潜力的1.2%。

专家相信风能将在未来获得显著增长,特别是海上/离岸风力发电。德国政府预计,2030年之前,欧洲北海和波罗的海的海上风力发电场容量将达到2万到3万兆瓦。如果达到最佳风力条件,发电能力相当于20到30个核电厂。

然而,陆上风力发电场没有那么乐观。近年来,不少德国市民团体已经加大了对风力发电场的抗议,建设新风力发电场困难较大。为解决这一问题,可进行“发电机组改造”(re-powering),即用效率更高的新风力涡轮机替换现有风力发电装备。德国风能协会认为该措施潜力巨大,2020年之前风电有望满足德国1/4的电力需求。

风力发电场对于野生动物略具负面影响。德国一家环保组织发现,因风力涡轮机造成鸟类死亡数量少于汽车交通鸟类死亡数量。

此外,风能的不稳定也是一个大问题,目前尚没有更好的办法来储存风力过剩时所产生的电力。德国北部风能较为丰富,而南部和西部能源消耗最大,因此需要建设全国性电力线路,而此举也将增加消费者的成本。

长期来看,风能在德国能源结构中的份额能够增加,技术进步也将降低风电价格。

光伏技术

在德国的能源结构中,虽然太阳能发电所占份额小于风能,但政府还是对太阳能发电投入大笔资金。

2008年,光伏设备安装获得了62亿欧元资助,而新高效能风力发电场仅获得了23亿欧元(1欧元约合11.02元人民币)支持。
风电与太阳能发电的差异也体现在价格上。《可再生能源法》规定,太阳能面板生产的电力的收购价格是43美分/千瓦时,而风电仅为9美分/千瓦时。政府补贴促进了光伏市场的显著增长。从2001年到2008年,太阳能电力从7600万千瓦时增长到4.3亿千瓦时。

太阳能电力虽潜力巨大,但仍然面临成本问题。已安装的光伏设备需要270亿欧元的维护费用,而且每年都要不断安装新的设备。生产太阳能面板所需的硅资源丰富,但生产较为困难。如果太阳能模块的成本能够降低,这种情况将大为改观。最近几年太阳能面板的价格呈现下降趋势,受中国制造商的推动,2008年太阳能面板价格下降了25%。

假如太阳能电力能够和常规电力一样便宜,消费者没有任何理由不购买太阳能面板,需求也将猛增,届时太阳能电力将在能源市场上发挥重要作用。大多数专家认为,这一过程仍需数十年时间。

太阳热能

太阳热能技术并不复杂,人们在几十年前已经应用。第一座太阳热能工厂建于上个世纪80年代,但由于随之而来的石油价格下跌,太阳热能的发展跌入谷底。近年来人们对气候变化日益关注,太阳热能面临着复兴。

其中尤为引人注目的是“沙漠科技计划”(Desertecproject),科学家设想在撒哈拉大沙漠建设巨大的太阳热能发电厂。从理论上讲,它足以满足全世界的电力需求。如果“沙漠科技计划”成为现实,太阳热能将会产生大量电力。目前该计划取得了进展,产业和金融巨头们联合创建了“沙漠技术工业倡议公司”,目标到2050年,该计划能够满足欧洲15%的能源需求。该计划的发电成本非常昂贵,电厂本身需花费3500亿欧元,另外需500亿欧元建设新电网。

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