德国电力市场能源转型建设及启示

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.202309049

中国电力 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (6): 204-214.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202309049

德国电力市场能源转型建设及启示

高政南¹(), 姜楠²^,³(), 陈启鑫²^,³, 徐江¹, 王海利¹, 辛力¹, 徐青贵¹

1. 内蒙古电力交易中心有限公司，内蒙古呼和浩特　010020
2. 新型电力系统运行与控制全国重点实验室（清华大学电机工程与应用电子技术系），北京　100084
3. 清华四川能源互联网研究院，四川成都　610213

收稿日期:2023-09-18 接受日期:2024-03-01 出版日期:2024-06-28 发布日期:2024-06-25
作者简介:高政南（1981—），男，博士，高级工程师，从事电力市场、网络控制研究，E-mail：gzn1981@163.com
姜楠（1988—），女，通信作者，硕士，工程师，从事电力市场研究，E-mail：clairejiangdct@163.com
基金资助:
内蒙古电力交易中心有限公司2023年科技项目（以新型电力系统为核心的内蒙古能源市场建设方案研究，2023-01）。

Construction Experience of German Electricity Market Adapting to Energy Transition

Zhengnan GAO¹(), Nan JIANG²^,³(), Qixin CHEN²^,³, Jiang XU¹, Haili WANG¹, Li XIN¹, Qinggui XU¹

1. Inner Mongolia Power Exchange Center Co., Ltd., Hohhot 010020, China
2. State Key Laboratory of Power System Operation and Control (Department of Electrical Engineering, Tsinghua University), Beijing 100084, China
3. Sichuan Energy Internet Research Institute, Tsinghua University, Chengdu 610213, China

Received:2023-09-18 Accepted:2024-03-01 Online:2024-06-28 Published:2024-06-25
Supported by:
This work is supported by Science & Technology Project of Inner Mongolia Power Exchange Center Co., Ltd. (Research on the Construction Plan of Inner Mongolia Energy Market with the New Power System as the Core, No.2023-01).

摘要/Abstract

摘要：

中国正在推进能源结构清洁化转型。如何通过市场建设促进新能源高比例消纳是能源结构调整重点关注的问题。国外电力市场在支撑能源转型方面具有较为丰富的可借鉴经验，以德国电力市场为借鉴对象，对比总结其促进新能源消纳的过程和成效，可为内蒙古电力市场建设提供有益参考。首先分析对比内蒙古自治区与德国在能源供给和消费总量、新能源装机和消纳方面的水平差距；其次介绍德国电价体系和电力市场体系，并通过参考因素的平均绝对误差指标对德国电力市场在适应高比例新能源方面的运行成果进行深度分析；最后总结德国电力市场建设在政策与市场衔接、跨国大市场建设和区域自平衡机制等方面的经验，并提出适应内蒙古电力市场建设的建议。

关键词: 能源转型, 德国, 新能源高比例消纳, 内蒙古, 新型电力市场

Abstract:

China is moving towards a cleaner energy structure. How to promote the high proportion of renewable energy consumption through market construction is the focus of energy structure adjustment. Many electricity markets of other countries have relatively rich experience in supporting the energy transition. Taking the German electricity market as a reference object, this paper summarized the process and effects of Germany's promoting the consumption of renewable energy, so as to provide useful reference for the construction of Inner Mongolia electricity market. Firstly, this paper compared the gap between Inner Mongolia and Germany in supply and total consumption of energy, and in installed capacity and consumption of renewable energy. Secondly, the paper introduced the German electricity price system and electricity market system, and analyzed the operation results of the German electricity market in adapting to the high proportion of renewable energy through the average absolute error index of the reference factors. Finally, it summarized the experience of German electricity market construction in policy and market connection, transnational market construction and regional self-balance mechanism, and put forward some construction suggestions that are adaptable to Inner Mongolia electricity market.

Key words: energy transition, Germany, high proportion of renewable energy consumption, Inner Mongolia, new electricity market

高政南, 姜楠, 陈启鑫, 徐江, 王海利, 辛力, 徐青贵. 德国电力市场能源转型建设及启示[J]. 中国电力, 2024, 57(6): 204-214.

Zhengnan GAO, Nan JIANG, Qixin CHEN, Jiang XU, Haili WANG, Li XIN, Qinggui XU. Construction Experience of German Electricity Market Adapting to Energy Transition[J]. Electric Power, 2024, 57(6): 204-214.

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图/表 15

图 1 可再生能源在能源供给总量中占比

Fig.1 Comparison of the proportion of renewable energy in total energy supply

图 2 可再生能源在能源消费总量中占比

Fig.2 Comparison of the proportion of renewable energy in total energy consumption

图 3 新能源发电装机在总发电装机容量中占比

Fig.3 Comparison of the proportion of new energy installation in total power installation

图 4 新能源发电量在总发电量中占比

Fig.4 Comparison of the proportion of new energy power generation in total power generation

表 1 德国与中国内蒙古的能源情况对比

Table 1 Comparison of energy situation between Germany and Inner Mongolia in China

项目	德国	中国内蒙古
能源供给总量	能源供给总量在2016年达峰，此后呈现下降趋势；新能源供给占总量的比重逐年稳定增加	能源供给仍在稳定增加，尚未达峰；可再生能源占比逐年提升，并且提升速度超过德国同期水平
能源消费总量	能源消费总量在1996年达峰，此后呈现下降趋势；新能源消费占总量的比重在2000年以后快速提升	能源消费仍在稳定增加，尚未达峰；可再生能源占比逐年提升，并且提升速度超过德国同期水平
新能源装机容量占比	与风电转机容量相比，光伏装机容量增长速度更快，新能源装机占比总体保持高速增长	风电、光伏装机容量增速较均衡，阶段性比较明显，呈现由快速增长到平稳增长，后又快速增长的态势；总体增长速度低于德国
新能源发电量占比	总体增长速度较快	增长速度稳定，低于德国

图 5 2010—2022年德国居民电价构成

Fig.5 Electricity price for households in Germany 2010—2022

图 6 2010—2022年德国工业电价构成

Fig.6 Electricity price for industry in Germany 2010—2022

图 7 2015—2022年内蒙古工商业电价构成

Fig.7 Electricity price for industry and commercial, Inner Mongolia 2015—2022

图 8 2015年12月26日市场运行曲线

Fig.8 Market running curve, December 26th, 2015

图 9 2019年12月30日市场运行曲线

Fig.9 Market running curve, December 30th, 2019

图 10 2022年4月1日市场运行曲线

Fig.10 Market running curve, April 1st, 2022

图 11 2015年12月26日平均误差曲线

Fig.11 Mean error curves, December 26th, 2015

图 12 2019年12月30日平均误差曲线

Fig.12 Mean error curves, December 30th, 2019

图 13 2022年4月1日平均误差曲线

Fig.13 Mean error curves, April 1st, 2022

图 14 2015—2022年平均绝对误差

Fig.14 Mean absolute error (MAE) curves, 2015—2022

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