德国的能源转型Energiewende一直是全球能源转型领域的典范，通过能源转型政策，德国的可再生能源发电占全部电力比重逐年上升。2020年上半年，德国可再生能源电力使用量创记录，突破50%。受到持续一年的新冠肺炎疫情的影响，德国2020年电力系统负荷曲线分析研究显示，随着疫情导致德国用电量减少，可再生能源的占比进一步得到提升。最新Fraunhofer ISE研究所发布的《德国2020年净公共发电报告》指出，2020年全年可再生能源发电占全部公共发电量的比重已经突破50%，首次超过传统能源发电的年发电量，创下新的年度纪录。
《德国2020年净公共发电报告》报告
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https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/en/documents/News/electricity_production_germany_2020.pdf
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链接：https://pan.baidu.com/s/1yXgD4nip3gDFsGVsS9tkCw提取码：1234 复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便 关注CWEA公众号，可以下载更多风能相关专业报告。2020年德国的公共净发电量：可再生能源份额超过50%。弗劳恩霍夫太阳能系统研究所ISE的研究人员提供了德国每年发电量的最新数据。可再生能源在净发电量中的份额首次超过50%，高于2019年的46%。风力发电再次成为最重要的来源，占比27% 。风能和光伏发电（183 TWh）的总和首次超过了化石燃料发电（178 TWh）。德国2020可再生能源发电量（含水电）达到247.01TWh，占全部发电量的比重已经超过50%。净公共发电量（Net Public Electricity Generation）：发电厂为公共电网提供的净发电量。不包括制造、采矿和采石业等发电厂的发电量，即工业企业自发自用的电量。2020年，德国光伏（PV）电厂向公共电网提供了约50.7 TWh的电能，比2019年增长了9.3%。截至2020年11月数据，德国2020年新增4.4GW光伏装机，总装机容量达53.6GW。2020年6月1日下午1点，光伏发电达到了37.25GW的峰值，相当于该时段德国总发电量的56%。从3月到9月，德国的光伏发电量多于硬煤电站每月的发电量。按月显示德国海上和陆上风力发电情况，年初和年末发电量大2020年，德国风力发电量约132 TWh，增长了4.6%。风能再次成为德国最大的电力来源，其次是褐煤、核能、天然气和光伏发电。2020年有十个月时间，风能发电超过褐煤发电量，有十二个月超过核能。风力发电的峰值发生在2月22日晚上8:30，发电瞬间容量达到46.9GW，占该时段总发电份额的67.4%。2020年，陆上风电发电量为105 TWh，海上风电的发电量从2019年的24.5 TWh增加到27 TWh。另一方面，新增陆上风电装机数量再一次下降：截止到2020年10月，陆上风电装机总容量为54.64 GW（新增装机1500 MW），海上风电总装机7.74 GW（新增140 MW）。风电和光伏发电量叠加效果图，风电远大于光伏发电量，但形成了明显的发电量互补效果。Graph: B. Burger, Fraunhofer ISE; Source: https://energy-charts.info/charts/energy/chart.htm?l=de&c=DE&interval=month&year=2020&source=sw2020年，风能和光伏共发电183 TWh，首次超过所有化石能源（煤炭、石油、天然气）发电的总和，后者的发电量为178 TWh（从2019年的207TWh下降）。2002年至2020年间，德国年度净发电量分布情况（左侧柱为可再生能源，右侧为非可再生能源发电量）上图为德国2002年至2020年公共电力供应的净发电量分布情况，从图上可以看出， 左侧柱子为可再生能源（包括风能、太阳能、生物质、水电）的发电量在2020年超过50%，首次超过化石能源能源（褐煤、硬煤、天然气）+核能的发电量。从2002年开始，左侧立柱的高度（代表可再生能源发电量）一直在高速增长，到2020年终于左侧超过右侧。2002-2020年德国净发电量合并图（受疫情影响，2020年总发电量进一步下降）
将左右两个柱子叠加到一起，如上图，可看出近2年德国发电量在持续下降。从2018年的542.6TWh下降到2019年的514.8TWh再到2020年进一步下降到488.7TWh，下降了将近10%。
传统能源发电量（硬煤、褐煤、核、天然气、油）持续下降，已从最高的479.8TWh（2006年）下降到241.6TWh。全部发电形式中，发电量最多的是风能，达到131.85TWh，占比27.0%。可再生能源（左4项）除水电降低了外，都有所增长。风能发电增长了5.8TWh，太阳能增长4.3TWh，但都低于天然气的6.2TWh的年度增长。硬煤和褐煤急速下降，褐煤下降了20TWh，硬煤也下降了13.9TWh。核电下降10.1TWh。天然气增长，一方面受疫情影响，另一方面也是为了平衡电网灵活性所用。
与2019年相比，水电略有下降，为发电量贡献了18.3 TWh（2019：20.6 TWh）。生物质发电量为45.5 TWh，比上一年（43.86 TWh）略有上升。按月列出可再生能源发电（左侧）和传统能源发电量（右侧）的数量和比例情况到2020年，所有可再生能源总发电量约为246 TWh，比2019年增长4%，首次超过德国公共净发电量的50%。当然，这一比例只计算了净公共发电量（net public electricity generation）。bdew统计数据参考：如果算上主要使用天然气发电的工业和商业实体的自发电数量的德国总发电量，根据bdew的计算，可再生能源在总发电量中所占的比例约为44.6%~46.3%。这些自发自用电量主要由制造业、采矿业和采石业中的企业运营的自备电厂。https://www.bdew.de/service/daten-und-grafiken/kapazitaet-erzeugung-2020/ bdew统计的2020年和2019年德国发电量组成对比情况（德语版本，上述两个版本本文提供下载。更详细解读请关注CWEA公众号后续专文）
上图为2020年全年每日可再生能源占比情况，平均线为50%，可以看出，最高的一天占比为79.9%，发生在2020年7月5日。最低的一天则发生在2020年12月10日，只有16.5%的可再生能源发电出力。Graph: B. Burger, Fraunhofer ISE; Source: https://energy-charts.info/charts/percentage_full_load/chart.htm可再生能源发的高比例，一方面是由于有利的风力条件和大量的日照时间，另一方面也是由于新冠疫情流行导致工业用电需求的下降。为了实现欧盟严格的气候保护目标（到2030年将与能源有关的二氧化碳排放量减少65%，到2050年减少100%），需要逐步淘汰煤炭和核能，并加快风能和光伏发电的扩张。根据弗劳恩霍夫（Fraunhofer ISE）最近的一项研究，要实现2030年的中期目标，每年平均需要增加10.5-14.8 GW的光伏装机。对于风能，陆上风电每年需要增加7.4-8.4 GW，海上风电每年需要增加1.4-1.7 GW。现在德国每年新增风电明显乏力。Graph: B. Burger, Fraunhofer ISE; 清晰散点图大图来源：https://energy-charts.info/charts/power_scatter/chart.htm?l=de&c=DE&interval=year上图显示的是2020年每隔15分钟统计的太阳能发电合并风能发电的散点图（共统计约35000次）。太阳能和风能出力的最大值为61.5GW，发生在2020年8月26日下午13点45分，其时太阳能出力17.8GW，风能43.7GW，但这也仅占总的116GW风电+光伏装机容量的53％（太阳能光伏53.5GW和风电62.4GW）。可再生能源装机（左柱）和化石燃料+核电装机（右柱）对比
Graph: B. Burger, Fraunhofer ISE; Data: Bundesnetzagentur, Source: https://energy-charts.info/charts/installed_power/chart.htm?l=en&c=DE&stacking=sorted化石燃料发电量最高瞬间发生在2020年11月27日早7:30核电净发电量为60.9 TWh，比上年的71 TWh下降约14%。下降的原因是关闭了 Philippsburg 2号核电站。
褐煤再次大幅下降，净发电量降至82 TWh。下降了20 TWh，约19.6%，净发电量份额降为16.8%（2019年为19.7%）。褐煤发电的急剧下降有几个相关因素：较高的碳证书价格、可再生能源发电量的增加、交易所电价的降低、天然气价格的降低、电力消耗的降低以及电力出口的减少等。硬煤的净发电量降至35.6 TWh，下降了13.9 TWh，降幅为28%，所占份额仅为7.3%。天然气发电量则继续增长，其净发电量达到11.TWh，2020年全年增加了6 TWh，增长比例高达59.7%。这是由于其二氧化碳排放量明显少于褐煤，因此碳证书需求更少。除了用于公共电力供应的发电厂外，采矿和制造部门中也有燃气发电厂用于自己的电力供应。自备电厂所发电量也有约25到30 TWh（工业自用），但这些数字并未包括在本报告中。2020年，德国的总负荷下降了约2%，下降至约475 TWh。这个数字包括电力消耗和电网的损耗，但不包括传统电厂的抽水蓄能电力消耗和自有的电力消耗。EPEX日前现货价，按数量、名义价格加权（未经通胀调整）日均日前交易量加权平均电价为29.52欧元/兆瓦时。这比2019年的36.64欧元/兆瓦时低了19%。2020年总的电力交易量为216 TWh。成交量加权平均盘中小时价格为32.53欧元/兆瓦时，比2019年下降15.5%，交易量为46 TWh。 2020年，德国电力出口顺差（实体流量）从34 TWh减少到18 TWh。主要客户包括波兰（11.2 TWh）、奥地利（8.4 TWh）、捷克（6 TWh）和瑞士（5 TWh）。德国从法国进口了10.3 TWh的电力。实体流量无法提供有关德国实际上是在消耗电力还是将其转卖给了相邻国家。上述电力出口实际情况与计划中的电力交易区别挺大。原计划出口给奥地利为18.4 TWh、捷克3.8 TWh、卢森堡3.8 TWh、波兰2.9 TWh和法国1.6 TWh。进口电力主要来自丹麦（6.9 TWh）、瑞典（2.1 TWh）、荷兰（1.6 TWh）和瑞士（1.4 TWh）。在电力交易方面方面，德国新增了两个电力交易国家：比利时（自2020年9月起，ALEGrO直流电线路）和挪威（自2020年10月起，NordLink直流电线路）。在电力对外贸易方面，截至10月底（含10月），德国共进口了34.9 TWh的电力，价值15亿欧元。出口量为45.2 TWh，价值20.5亿欧元。前十个月电力出口顺差10.3 TWh，总收入达5.49亿欧元。进口电的平均成本为42.87欧元/兆瓦时，出口价格则为45.27欧元/兆瓦时。2006年至2020年电力贸易顺差，近10年来，2020年大幅下降
https://energy-charts.info来源：Fraunhofer ISE研究所、bedw
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域外 | 德国2020年电力系统负荷曲线分析研究
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https://ember-climate.org/project/global-power-2020/https://rmi.org/insight/how-to-retire-early报告全文下载，请关注“风能专委会CWEA”公众号，Energy Technology Perspectives 2020Special Report on Clean Energy InnovationAccelerating technology progress for a sustainable future投稿与联合研究欢迎风能行业相关研究机构、专家学者、产业分析师向风能专委会CWEA公众号赐稿，或进行联合风能产业研究。CWEA投稿邮箱：
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