德国风能产业的未来

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早上好风衣–照片由Dirk Ingo Franke，CC by SA 2.0

德国长期以来一直是世界领先的风能中心之一，因此，我很高兴有机会向德国贸易投资总署（GTAI）的可再生能源专家埃斯特·弗雷（Esther Frey）询问这项技术的有效性和未来发展。GTAI是德意志联邦共和国的对外贸易和对内投资促进机构。弗雷女士提供了一些有关德国风能行业未来的宝贵见解。

德国贸易投资总署（GTAI）的可再生能源专家Esther Frey

除了气候变化外，西欧采用可再生能源技术的动力还来自化石燃料的稀缺性。

德国拥有足够的褐煤，但依赖进口的天然气和石油。这使其容易受到外力和意外价格上涨的影响。

可再生能源为减少对进口的依赖提供了一种途径，从而提高了能源供应的安全性。

弗雷女士指出：“德国很早就开始开发风能和太阳能等可再生能源技术”，并希望“最迟在2050年之前”从可再生资源中获取至少80％的能源。

她说：“当然，气候变化是德国向可再生能源发展的主要因素。”“这体现在联邦政府的能源计划（Energiekonzept 2050）和2012年可再生能源法（EEG）中。该行为的目的是：

“为了促进能源供应的可持续发展，特别是为了保护我们的气候和环境，减少能源供应给国民经济的成本，还通过纳入外部长期影响，节约化石燃料并促进进一步开发可再生能源发电技术。”

大家都知道风不会吹100％的时间。例如，据说美国的风电场平均生产其铭牌产能的32％。

在欧洲，他们使用“满负荷小时”一词。在不知道收支平衡点的情况下，该p的值是有限的，这会使情况变得复杂。还需要考虑其他因素：地理条件，风速，项目成本以及所用涡轮机的类型（特性曲线等）。

从德国城际快车到柏林的德国风电场–由SA 2.0提供，John Seb Barber，CC提供

不过，德国的海上风电项目达到了其等效满负荷的51.4％，给我留下了深刻的印象。陆上设施的估计值较低，表现最佳的地区达到了38％的最高水平，平均值为27.9％。

您可以在（本文档的）第26页上访问德国风荷载的记录，但是，这些ps本身的价值有限。

石勒苏益格-荷尔斯泰因州有望在2014年实现100％的电力来自可再生能源。

弗雷女士说：“但是，大部分电力来自风能，在大风天，国家向德国电网提供大量电力。”“然后，在德国其他地区也消耗掉了这些电能。当风少时，国家从德国电网进口能源。”

石勒苏益格-荷尔斯泰因州（Schleswig-Holstein）希望，到2020年，其发电量将是所需发电量的三到四倍。

由于风势不恒定，因此该技术需要备用。在另一篇文章中，Palmetto Energy Research的George Taylor告诉我，这通常是化石燃料生产厂（煤炭或天然气），如果产能不足40％至50％，这将变得昂贵。

弗雷女士写道：“化石燃料发电厂的灵活性取决于所使用的技术和化石燃料。”“一般来说，天然气发电厂比燃煤发电厂更灵活。这会影响他们在用电高峰时产生所谓的平衡功率的能力。满负荷运行化石燃料发电厂效率更高。”

“随着德国可再生能源的份额从今天的约25％增长到2050年的80％，将波动的可再生能源（例如风能和太阳能）整合到能源基础设施中，同时确保始终由供应来满足需求将是一个重大挑战。 。”

2013年，德国约有25.4％的电力来自可再生能源，其中35％来自风能。因此，风能仅满足美国电力需求的8.9％。

为了收获所需数量的可再生能源，德国需要

升级输电网，使其能够将风能和太阳能电力从产能过剩的地区有效地传输到供不应求的地区。开发可捕获和存储多余电量直至需要的技术。

弗雷女士写道：“第一批存储设备已经投入使用，并且计划在不久的将来开展多个项目。”“这些项目得到了德国政府2亿欧元的支持。”

一些例子：

位于石勒苏益格-荷尔斯泰因州的钒氧化还原液流电池试点项目计划于2014年夏季进行，装机容量为1 MWh，理论上足够一天提供100户房屋。它将用于优化Braderup-Tinningstedt风力发电场的电网集成。在费尔德海姆存储5 MWh的锂离子电池：计划于今年开始运行。Younicos在什未林的项目：今年9月投入运营， 5 MWh电池将有助于稳定该地区的电网频率。天然气发电项目（电解）：自2013年9月起在Altenbrak开展RH2-WKA试点项目； Falkenhagen的E.ON试点项目：系统输出为2兆瓦–相当于每小时360立方米的氢气。

Die Schlei – Chez Eskay，CC by SA 2.0

德国正在投入大量资金来发展其网格基础设施和存储系统：

未来10年，输电网的投资总额将达到21-260亿欧元（NEP 2014，初稿）。Dena估计，2012-2030年期间，电网投资将在275至425亿欧元之间。电网技术的整合（Dena Verteilnetzstudie）。计划到2024年前将17-23亿欧元用于海上电网连接（已经部分完成）（O-NEP 2014，初稿）

弗雷女士说：“就所需的存储容量而言，重要的是要注意德国已经融入了欧洲市场。”“已经连接欧洲国家的电网正在进一步发展。这使得可再生能源能够在欧洲分布并输送到需求高的地区。与欧洲电网的整合以及德国对输配电网络的投资意味着将不需要100％的存储系统。”

由于采用了可再生能源技术，德国在2013年节省了相当于1.48亿吨的二氧化碳（电力：1.08亿吨，热量：3500万吨，生物燃料：500万吨–链接）。

尽管如此，在过去两年中，美国的排放量仍在增长。弗雷女士说，尽管核电站的退役将起到一定作用，但在此期间没有任何一个电站退休。她指出，能源出口增加34太瓦时的可能性更大。