Солнечная энергетика Германии
По оценкам, в 2019 году на солнечную энергию приходилось 8,2% электроэнергии в Германии , которая почти исключительно производилась от фотогальваники (PV). В 2014 году по всей стране было установлено около 1,5 миллиона фотоэлектрических систем , начиная от небольших систем на крыше и заканчивая средними коммерческими и крупными солнечными парками коммунального масштаба: 5 крупнейших солнечных ферм Германии расположены в Меуро, Нойхарденберге и Темплине с мощностью более 100 МВт.
В 2022 году Германия стала 4-й страной в мире по установленной мощности солнечной энергии (66,5 ГВт) и стала 6-й страной в мире по добавлению новых мощностей 8 ГВт за 2022 год.
Германия уже несколько лет входит в число крупнейших в мире установщиков фотоэлектрических систем с общей установленной мощностью 41,3 гигаватт (ГВт) к концу 2016 года, уступая только Китаю. Однако количество новых установок фотоэлектрических систем неуклонно снижается с рекордного 2011 года.
По оценкам, к 2017 году более 70% рабочих мест в стране в солнечной промышленности были потеряны в солнечном секторе за последние годы. Сторонники фотоэлектрической отрасли винят в этом отсутствие правительственных обязательств, в то время как другие указывают на финансовое бремя, связанное с быстрым внедрением фотоэлектрических систем, что, по их мнению, делает переход к возобновляемым источникам энергии неустойчивым.
В 2021 году 10.9% электроэнергии было выработано с помощью солнечных панелей. В 2022 году по предварительным оценкам было выработано 12.4% электроэнергии от солнечной генерации.
Общая установленная фотоэлектрическая мощность (МВт)
Год
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
Мощность (МВт)
41 220
42 000
45 930
49 200
53 783
58 461
66 554
Официальной целью правительства Германии является постоянное увеличение доли возобновляемых источников энергии в общем потреблении электроэнергии в стране. Долгосрочные минимальные цели составляют 35% к 2020 г., 50% к 2030 г. и 80% к 2050 г. Страна все больше производит больше электроэнергии в определенные периоды с высокой солнечной радиацией, чем ей нужно, что приводит к снижению цен на спотовом рынке и экспорт излишков электроэнергии в соседние страны с рекордным экспортным излишком в 34 ТВтч в 2014 г. Однако снижение спотовых цен может повысить цены на электроэнергию для розничных потребителей, поскольку распространение гарантированного также увеличивается льготный тариф и спотовая цена. Поскольку совокупная доля неустойчивого ветра и солнца приближается к 17 процентам в национальном балансе электроэнергии, другие проблемы становятся более насущными, а другие — более выполнимыми. К ним относятся адаптация электрической сети, строительство новых аккумулирующих мощностей, демонтаж и реконструкция ископаемых и атомных электростанций (согласно сегодняшним расчетам , бурый уголь и атомная энергия являются самыми дешевыми поставщиками электроэнергии в стране), а также строительство нового поколения комбинированных тепловых электростанций и солнечных электростанции.
Стоимость 1 Вт солнечной электроэнергии. От 115.28$ в 1975 году до 0,27$ в 2021 году.
Это интересно! Выработка электроэнергии из ветра в Германии развита гораздо лучше. В 2021 году 10.9% электроэнергии было выработано солнечными панелями и 23.1% электроэнергии выработал ветер.
Концентрированная солнечная энергия (CSP), технология солнечной энергетики, в которой не используются фотоэлектрические элементы, практически не имеет значения для Германии, поскольку эта технология требует гораздо более высокой солнечной инсоляции. Однако существует экспериментальная установка CSP мощностью 1,5 МВт, используемая для инженерных целей на месте, а не для коммерческого производства электроэнергии, Jülich Solar Tower , принадлежащая Немецкому аэрокосмическому центру.
Потенциал
Уровень инсоляции в Германии
В Германии примерно такой же солнечный потенциал, как на Аляске , где в среднем 3,08 солнечных часа в день в Фэрбенксе.
Проблемы с пропускной способностью и стабильностью сети
В 2017 году около 9 ГВт фотоэлектрических станций в Германии были модернизированы для отключения при повышении частоты до 50,2 Гц, что указывает на избыток электроэнергии в сети. Частота вряд ли достигнет 50,2 Гц при нормальной работе, но может, если Германия экспортирует электроэнергию в страны, в которых внезапно произошел сбой в подаче электроэнергии. Это приводит к избыточной генерации в Германии, которая передается на вращающуюся нагрузку и генерацию, что приводит к повышению частоты системы. Это произошло в 2003 и 2006 годах.
Однако сбои в подаче электроэнергии не могли быть вызваны фотоэлектрическими элементами в 2006 году, поскольку в то время солнечная фотоэлектрическая энергия играла незначительную роль в энергетическом балансе Германии. В декабре 2012 года президент Федерального сетевого агентства Германии «Bundesnetzagentur» заявил, что «нет никаких указаний» на то, что переход на возобновляемые источники энергии вызывает больше отключений электроэнергии. Эмори Ловинс из Института Роки-Маунтин написал о немецкой Energiewende в 2013 году, назвав дискуссию о стабильности сети «кампанией по дезинформации».
Солнечные фотоэлектрические по типу
Установленная фотоэлектрическая мощность в Германии по размеру класса, 2017 г.
<10 кВт
14,2%
10–100 кВт
38,2%
100–500 кВт
14,1%
>500 кВт
33,5%
На системы мощностью менее 10 кВт приходилось 14,2% от общей установленной мощности. Это одноразовые системы прямого использования, в основном бытовые солнечные фотоэлектрические системы. Системы мощностью 10–100 кВт составляли 38,2% мощности и представляли собой системы, используемые коллективно в одном месте, например, в большом жилом доме, крупном коммерческом помещении или интенсивных сельскохозяйственных объектах. Системы следующего класса мощностью 100–500 кВт представляли 14,1% мощности и, как правило, представляли собой более крупные коммерческие центры, больницы, школы, промышленные/сельскохозяйственные помещения или небольшие наземные системы. Последняя категория систем с номинальной мощностью более 500 кВт составила 33,5% и в основном представляет собой районные энергосистемы, наземные панели, обеспечивающие электроэнергией, возможно, сочетание промышленных и коммерческих объектов.
История
Германия была одной из первых стран, развернувших фотоэлектрическую электроэнергию в масштабе сети. В 2004 году Германия стала первой страной, вместе с Японией, которая достигла 1 ГВт совокупной установленной фотоэлектрической мощности. С 2004 года солнечная энергия в Германии значительно выросла из-за льготных тарифов на возобновляемую энергию в стране , которые были введены Законом Германии о возобновляемых источниках энергии , и снижения затрат на фотоэлектрическую энергию.
Цены на фотоэлектрические системы/системы солнечной энергии снизились более чем на 50% за 5 лет с 2006 года. К 2011 году солнечные фотоэлектрические системы обеспечили 18 ТВт-ч электроэнергии Германии, или около 3% от общего количества. В том же году федеральное правительство поставило цель установить к 2030 году 66 ГВт солнечной фотоэлектрической мощности, которая должна быть достигнута с ежегодным увеличением на 2,5–3,5 ГВт, и целью получения 80% электроэнергии от возобновляемые источники к 2050 г.
Это интересно! Цель в 66 ГВт, которую ставили на 2030 год была выполнена уже в 2022 году, на 8 лет раньше срока.
В течение рекордных 2010, 2011 и 2012 годов ежегодно устанавливалось более 7 ГВт фотоэлектрических мощностей. За этот период установленная мощность 22,5 ГВт составляла почти 30% развернутой в мире фотоэлектрической энергии.
С 2013 года количество новых установок значительно сократилось из-за более ограничительной государственной политики.
Государственная политика
История немецких льготных тарифов в центах/кВтч для солнечных батарей на крышах мощностью менее 10 кВт с 2001 года. В 2016 году они составляли 12,31 цента/кВтч.
По состоянию на 2012 год льготный тариф (FiT) стоит около 14 миллиардов евро (18 миллиардов долларов США) в год для ветряных и солнечных установок. Стоимость распределяется между всеми плательщиками тарифов с надбавкой в размере 3,6 евроцента (4,6 цента) за кВтч (примерно 15% от общей внутренней стоимости электроэнергии). С другой стороны, по мере того, как дорогие пиковые электростанции вытесняются, цена на бирже электроэнергии снижается из-за так называемого эффекта порядка заслуг. Германия установила мировой рекорд по производству солнечной энергии, выработав 25,8 ГВт в полдень 20 и 21 апреля 2015 года.
По мнению представителей солнечной энергетики, льготный тариф является наиболее эффективным средством развития солнечной энергетики. То же, что и договор купли-продажи электроэнергии, но с гораздо более высокой скоростью. По мере взросления отрасли он сокращается и становится таким же, как договор купли-продажи электроэнергии. Зеленые тарифы позволяют инвесторам получать гарантированный возврат инвестиций, что является обязательным условием развития. Основное различие между налоговой льготой и льготным тарифом заключается в том, что стоимость оплачивается в год установки с налоговой льготой и распределяется на многие годы с льготным тарифом. В обоих случаях стоимость поощрения распределяется между всеми потребителями. Это означает, что первоначальная стоимость очень низка для льготного тарифа и очень высока для налогового кредита. В обоих случаях кривая обучения снижает стоимость установки, но не вносит большого вклада в рост, поскольку всегда достигается паритет сети.
После окончания периода бума национальный рынок фотоэлектрических систем значительно сократился из-за поправок к Закону Германии о возобновляемых источниках энергии (EEG), которые снизили льготные тарифы и установили ограничения на установки коммунального масштаба, ограничивая их размер до нуля на более 10 кВт.
Предыдущая версия EEG гарантировала финансовую помощь только до тех пор, пока мощность фотоэлектрических систем еще не достигла 52 ГВт. Сейчас это ограничение снято. Он также предусматривает регулирование годового роста фотоэлектрической энергии в диапазоне от 2,5 ГВт до 3,5 ГВт путем соответствующей корректировки гарантированных сборов. Законодательные реформы предусматривают долю возобновляемых источников энергии в 40–45% к 2025 г. и 55–60% к 2035 г.
По состоянию на ноябрь 2016 года арендаторы в Северном Рейне-Вестфалии (NRW) скоро смогут воспользоваться фотоэлектрическими панелями, установленными на зданиях, в которых они живут. Правительство штата ввело меры, охватывающие собственное потребление энергии, что позволяет арендаторам приобретать электроэнергию, вырабатываемую на месте, дешевле, чем это предусмотрено их обычными контрактами на коммунальные услуги.
Источники
По оценкам, в 2019 году на солнечную энергию приходилось 8,2% электроэнергии в Германии , которая почти исключительно производилась от фотогальваники (PV). В 2014 году по всей стране было установлено около 1,5 миллиона фотоэлектрических систем , начиная от небольших систем на крыше и заканчивая средними коммерческими и крупными солнечными парками коммунального масштаба: 5 крупнейших солнечных ферм Германии расположены в Меуро, Нойхарденберге и Темплине с мощностью более 100 МВт.
В 2022 году Германия стала 4-й страной в мире по установленной мощности солнечной энергии (66,5 ГВт) и стала 6-й страной в мире по добавлению новых мощностей 8 ГВт за 2022 год.
Германия уже несколько лет входит в число крупнейших в мире установщиков фотоэлектрических систем с общей установленной мощностью 41,3 гигаватт (ГВт) к концу 2016 года, уступая только Китаю. Однако количество новых установок фотоэлектрических систем неуклонно снижается с рекордного 2011 года.
По оценкам, к 2017 году более 70% рабочих мест в стране в солнечной промышленности были потеряны в солнечном секторе за последние годы. Сторонники фотоэлектрической отрасли винят в этом отсутствие правительственных обязательств, в то время как другие указывают на финансовое бремя, связанное с быстрым внедрением фотоэлектрических систем, что, по их мнению, делает переход к возобновляемым источникам энергии неустойчивым.
В 2021 году 10.9% электроэнергии было выработано с помощью солнечных панелей. В 2022 году по предварительным оценкам было выработано 12.4% электроэнергии от солнечной генерации.
| Общая установленная фотоэлектрическая мощность (МВт) | |||||||
| Год | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 |
| Мощность (МВт) | 41 220 | 42 000 | 45 930 | 49 200 | 53 783 | 58 461 | 66 554 |
Официальной целью правительства Германии является постоянное увеличение доли возобновляемых источников энергии в общем потреблении электроэнергии в стране. Долгосрочные минимальные цели составляют 35% к 2020 г., 50% к 2030 г. и 80% к 2050 г. Страна все больше производит больше электроэнергии в определенные периоды с высокой солнечной радиацией, чем ей нужно, что приводит к снижению цен на спотовом рынке и экспорт излишков электроэнергии в соседние страны с рекордным экспортным излишком в 34 ТВтч в 2014 г. Однако снижение спотовых цен может повысить цены на электроэнергию для розничных потребителей, поскольку распространение гарантированного также увеличивается льготный тариф и спотовая цена. Поскольку совокупная доля неустойчивого ветра и солнца приближается к 17 процентам в национальном балансе электроэнергии, другие проблемы становятся более насущными, а другие — более выполнимыми. К ним относятся адаптация электрической сети, строительство новых аккумулирующих мощностей, демонтаж и реконструкция ископаемых и атомных электростанций (согласно сегодняшним расчетам , бурый уголь и атомная энергия являются самыми дешевыми поставщиками электроэнергии в стране), а также строительство нового поколения комбинированных тепловых электростанций и солнечных электростанции.
Стоимость 1 Вт солнечной электроэнергии. От 115.28$ в 1975 году до 0,27$ в 2021 году.
Это интересно! Выработка электроэнергии из ветра в Германии развита гораздо лучше. В 2021 году 10.9% электроэнергии было выработано солнечными панелями и 23.1% электроэнергии выработал ветер.
Концентрированная солнечная энергия (CSP), технология солнечной энергетики, в которой не используются фотоэлектрические элементы, практически не имеет значения для Германии, поскольку эта технология требует гораздо более высокой солнечной инсоляции. Однако существует экспериментальная установка CSP мощностью 1,5 МВт, используемая для инженерных целей на месте, а не для коммерческого производства электроэнергии, Jülich Solar Tower , принадлежащая Немецкому аэрокосмическому центру.
Потенциал
Уровень инсоляции в Германии
В Германии примерно такой же солнечный потенциал, как на Аляске , где в среднем 3,08 солнечных часа в день в Фэрбенксе.
Проблемы с пропускной способностью и стабильностью сети
В 2017 году около 9 ГВт фотоэлектрических станций в Германии были модернизированы для отключения при повышении частоты до 50,2 Гц, что указывает на избыток электроэнергии в сети. Частота вряд ли достигнет 50,2 Гц при нормальной работе, но может, если Германия экспортирует электроэнергию в страны, в которых внезапно произошел сбой в подаче электроэнергии. Это приводит к избыточной генерации в Германии, которая передается на вращающуюся нагрузку и генерацию, что приводит к повышению частоты системы. Это произошло в 2003 и 2006 годах.
Однако сбои в подаче электроэнергии не могли быть вызваны фотоэлектрическими элементами в 2006 году, поскольку в то время солнечная фотоэлектрическая энергия играла незначительную роль в энергетическом балансе Германии. В декабре 2012 года президент Федерального сетевого агентства Германии «Bundesnetzagentur» заявил, что «нет никаких указаний» на то, что переход на возобновляемые источники энергии вызывает больше отключений электроэнергии. Эмори Ловинс из Института Роки-Маунтин написал о немецкой Energiewende в 2013 году, назвав дискуссию о стабильности сети «кампанией по дезинформации».
Солнечные фотоэлектрические по типу
| Установленная фотоэлектрическая мощность в Германии по размеру класса, 2017 г. | |
|---|---|
| <10 кВт | 14,2% |
| 10–100 кВт | 38,2% |
| 100–500 кВт | 14,1% |
| >500 кВт | 33,5% |
На системы мощностью менее 10 кВт приходилось 14,2% от общей установленной мощности. Это одноразовые системы прямого использования, в основном бытовые солнечные фотоэлектрические системы. Системы мощностью 10–100 кВт составляли 38,2% мощности и представляли собой системы, используемые коллективно в одном месте, например, в большом жилом доме, крупном коммерческом помещении или интенсивных сельскохозяйственных объектах. Системы следующего класса мощностью 100–500 кВт представляли 14,1% мощности и, как правило, представляли собой более крупные коммерческие центры, больницы, школы, промышленные/сельскохозяйственные помещения или небольшие наземные системы. Последняя категория систем с номинальной мощностью более 500 кВт составила 33,5% и в основном представляет собой районные энергосистемы, наземные панели, обеспечивающие электроэнергией, возможно, сочетание промышленных и коммерческих объектов.
История
Германия была одной из первых стран, развернувших фотоэлектрическую электроэнергию в масштабе сети. В 2004 году Германия стала первой страной, вместе с Японией, которая достигла 1 ГВт совокупной установленной фотоэлектрической мощности. С 2004 года солнечная энергия в Германии значительно выросла из-за льготных тарифов на возобновляемую энергию в стране , которые были введены Законом Германии о возобновляемых источниках энергии , и снижения затрат на фотоэлектрическую энергию.
Цены на фотоэлектрические системы/системы солнечной энергии снизились более чем на 50% за 5 лет с 2006 года. К 2011 году солнечные фотоэлектрические системы обеспечили 18 ТВт-ч электроэнергии Германии, или около 3% от общего количества. В том же году федеральное правительство поставило цель установить к 2030 году 66 ГВт солнечной фотоэлектрической мощности, которая должна быть достигнута с ежегодным увеличением на 2,5–3,5 ГВт, и целью получения 80% электроэнергии от возобновляемые источники к 2050 г.
Это интересно! Цель в 66 ГВт, которую ставили на 2030 год была выполнена уже в 2022 году, на 8 лет раньше срока.
В течение рекордных 2010, 2011 и 2012 годов ежегодно устанавливалось более 7 ГВт фотоэлектрических мощностей. За этот период установленная мощность 22,5 ГВт составляла почти 30% развернутой в мире фотоэлектрической энергии.
С 2013 года количество новых установок значительно сократилось из-за более ограничительной государственной политики.
Государственная политика
История немецких льготных тарифов в центах/кВтч для солнечных батарей на крышах мощностью менее 10 кВт с 2001 года. В 2016 году они составляли 12,31 цента/кВтч.
По состоянию на 2012 год льготный тариф (FiT) стоит около 14 миллиардов евро (18 миллиардов долларов США) в год для ветряных и солнечных установок. Стоимость распределяется между всеми плательщиками тарифов с надбавкой в размере 3,6 евроцента (4,6 цента) за кВтч (примерно 15% от общей внутренней стоимости электроэнергии). С другой стороны, по мере того, как дорогие пиковые электростанции вытесняются, цена на бирже электроэнергии снижается из-за так называемого эффекта порядка заслуг. Германия установила мировой рекорд по производству солнечной энергии, выработав 25,8 ГВт в полдень 20 и 21 апреля 2015 года.
По мнению представителей солнечной энергетики, льготный тариф является наиболее эффективным средством развития солнечной энергетики. То же, что и договор купли-продажи электроэнергии, но с гораздо более высокой скоростью. По мере взросления отрасли он сокращается и становится таким же, как договор купли-продажи электроэнергии. Зеленые тарифы позволяют инвесторам получать гарантированный возврат инвестиций, что является обязательным условием развития. Основное различие между налоговой льготой и льготным тарифом заключается в том, что стоимость оплачивается в год установки с налоговой льготой и распределяется на многие годы с льготным тарифом. В обоих случаях стоимость поощрения распределяется между всеми потребителями. Это означает, что первоначальная стоимость очень низка для льготного тарифа и очень высока для налогового кредита. В обоих случаях кривая обучения снижает стоимость установки, но не вносит большого вклада в рост, поскольку всегда достигается паритет сети.
После окончания периода бума национальный рынок фотоэлектрических систем значительно сократился из-за поправок к Закону Германии о возобновляемых источниках энергии (EEG), которые снизили льготные тарифы и установили ограничения на установки коммунального масштаба, ограничивая их размер до нуля на более 10 кВт.
Предыдущая версия EEG гарантировала финансовую помощь только до тех пор, пока мощность фотоэлектрических систем еще не достигла 52 ГВт. Сейчас это ограничение снято. Он также предусматривает регулирование годового роста фотоэлектрической энергии в диапазоне от 2,5 ГВт до 3,5 ГВт путем соответствующей корректировки гарантированных сборов. Законодательные реформы предусматривают долю возобновляемых источников энергии в 40–45% к 2025 г. и 55–60% к 2035 г.
По состоянию на ноябрь 2016 года арендаторы в Северном Рейне-Вестфалии (NRW) скоро смогут воспользоваться фотоэлектрическими панелями, установленными на зданиях, в которых они живут. Правительство штата ввело меры, охватывающие собственное потребление энергии, что позволяет арендаторам приобретать электроэнергию, вырабатываемую на месте, дешевле, чем это предусмотрено их обычными контрактами на коммунальные услуги.