可再生能源的规划和前景 ： 北非

可再生能源的规划和前景北非 ©IRENA2023 除非另有说明，否则本出版物中的材料可以自由使用、共享、复制、复制、印刷和/或存储，前提是IRENA作为来源和版权持有人给予适当的确认。本出版物中属于第三方的材料可能受单独的使用条款和限制的约束，在使用此类材料之前，可能需要获得这些第三方的适当许可。 报告引用 IRENA（2023年），可再生能源的规划和前景：北非国际可再生能源署，阿布扎比。 ISBN：978-92-9260-485-1 ACKNOWLEDGEMENTS 本报告由塞巴斯蒂安·亨德里克·斯特尔、巴勃罗·卡瓦哈尔、波琳·富尔切里和穆罕默德·A起草。EltahirElabbas在AsamiMieta（IRENA）和DolfGiele（前IRENA）的指导下，与MohamedBassamBeTicha（顾问）密切合作，后者与IRENA就北非系统规划测试模型进行了重大开发工作，并提供了建模支持。该报告还收到了比拉尔·侯赛因、丹尼尔·鲁索、托马索·蒂奥佐·巴斯蒂安内洛和法马塔·迪亚洛(IRENA)的意见。 ChoriZammali（突尼斯兴业银行），NaimaChaboi（MiesParisTech），ArmaAghahosseii（拉彭兰塔理工大学）提供了宝贵的审查和咨询，BobvaderZwaa（TNO）和IRENA同事HeribBlaco，LaraAl-Katiri，AhmedBadr，MirjamReier，ImeGherbodj，MohammedSasiNababa，RabiaFerrohi，BiPartha，GayathriNair，SimoBemarraze，BarbaraJis 欲了解更多信息或提供反馈：info@irena.org。此报告可供下载：www.irena.org/publications。 免责声明 该出版物和本文的材料“按原样”提供。IRENA已采取所有合理的预防措施来验证本出版物中材料的可靠性。但是，IRENA及其任何官员，代理商或其他第三方内容提供商均不提供任何明示或暗示的保证，并且对使用本文的出版物或材料的任何后果不承担任何责任或责任。 此处包含的信息不一定代表IRENA所有成员的观点。提及特定公司或某些项目或产品并不意味着它们被IRENA认可或推荐，而不是未提及的类似性质的其他项目或产品。本文所采用的名称和材料的呈现并不意味着IRENA表达了任何关于任何地区，国家，领土，城市或地区或其当局的法律地位，或关于边界或边界划界的意见。 CONTENTS 关于本报告9 KEYTKEAWAYS11 区域概览和关键数据13 1.1 1.2 1.3北非国家最终显示出不同的电力模式能源需求15 1.4北非的电力需求仍在强劲增长，需要大量电力部门投资16 1.5 1.6 1.7增强的灵活性促进太阳能和风能融入北非电力系统25 北非电力系统的情况31 2.1 2.2 2.3 2.4如果停止对化石燃料项目的投资，成本最低的产能扩张以太阳能和风能为主导45 2.5电池存储和氢气生产有利于更大的整合 太阳能光伏，但它们降低了对CSP51的需求 2.6风力发电在所有北非国家都是一项有吸引力的投资，特别是与制氢结合53 2.7电池存储和氢气生产降低了额外的需求跨境互联54 2.8对电池存储的需求随着可变可再生能源的份额而增加在能源组合65 2.9绿色制氢，结合可变的可再生能源和储存，可以成为互联电力系统69的一个组成部分 2.10 2.11暂停77 2.12 2.13向VRE过渡的提议将大大降低CO2排放从发电81 2.14 2.15 Figures 图1-1图：2019年北非一次能源总供应结构14 图1-21990-2019年北非最终能源消耗总量15 图1-3北非能源部门的电气化路径：电力强度 1990-2019年北非国家非电力能源强度16 图1-42015年和2019年北非的装机容量和发电量17 图1-52015-2020年北非能源部门投资演变18 图1-62021-2025年北非承诺和计划中的电力投资18 图1-7北非现有和承诺的技术能力，与预计的峰值负荷相比，2020-204019 图1-8根据北非的NDC，到2030年可再生能源产能扩张21 图1-92019年能源在发电中的份额和最雄心勃勃的北非可再生能源（包括水电）的目标22 图1-102010-2020年北非太阳能光伏和CSP装机容量，以及在各个国家的份额，202023 图1-11北非太阳能光伏项目平均安装成本的演变24 图1-122010-2020年北非陆上风电装机容量及份额 个别国家，202024 图1.13北非陆上风电项目平均安装成本的演变25 图1-14北非现有和计划中的互连能力26 图2-1北非每个季节平均一天的标准化负荷曲线 (适用于建模期间的所有年份)39 图2-2毛里塔尼亚(UTC)、阿尔及利亚(UTC+1)和埃及(UTC+2)太阳能光伏发电日概况示例44 图2-3埃及和摩洛哥不同地点的月平均风速44 图2-4从资源中确定太阳能光伏和风能模型供应区域 在北非进行筛查，分别有8％和17％的损失，45 图2-5在四个情景中通过技术扩大北非的产能47 图2-6通过技术预测北非在四种情况下的发电量49 图2-7四个北非的能源在发电中的份额场景，按技术49 图2-8四个情景中按国家划分的新安装太阳能光伏容量52 图2-9四个方案中按国家划分的新安装的集中式太阳能发电容量52 图2-10四种情景中按国家分列的新风电装机容量53 图2-11北非之间交换价格的模型假设(约束) 国家和邻近地区55 图2-12在四个情景中，2040年的电力贸易总流量55 图2-13四个北非国家电力进出口总额情景，2018年和2040年56 图2-14摩洛哥从西班牙的进口在计划方案中，2040年58 图2-15摩洛哥从阿尔及利亚的进口在计划情景中，2040年58 图2-16突尼斯在计划情景中从阿尔及利亚的进口，2040年59 图2-17突尼斯从利比亚的进口在计划的情况下，2040年59 图2-18突尼斯从意大利的进口在计划方案中，2040年60 图2-19埃及从利比亚的进口计划情景，2040年60 图2-202040年过渡情景中的每日出口概况61 图2-212040年“过渡+电池”场景中的每日交易所概况62图2-222040年过渡+电池+H2方案中的每日交换概况63图2-23北非四种情况下的电力交换，2040（GWh）64 图2-24过渡+电池和过渡+电池+H2方案中的总安装电池容量66 图2-25按季节和国家分列的电池每日使用概况67 图2-26摩洛哥抽水水电在所有情况下的日常使用68 图2-27筛选风能和太阳能光伏区域产生的氢气的单位成本71 图2-28由模型确定的北非氢供应曲线，2030年和2040年71 图2-29过渡电池中北非可变可再生能源的制氢，电解槽容量和发电量的演变 H2情景，2025-204072 图2-30过渡+电池+H2方案中的季节性氢气生产， 按国家和正常化(相对于一年中的最高日产量)73 图2-31过渡+电池+H2方案中的每日制氢速率， 国家74 图2-32过渡+电池+H2方案中的每日氢气产量 季节，国家74 图2-33过渡情景中的剩余负荷持续时间曲线，按国家划分，204076 图2-34满足需求所需的集中式太阳能每小时容量因子 在过渡情景中，2040年77 图2-35四种情况下系统成本的演变78 图2-362020-2040年四种情景中北非的总成本和总发电量79 图2-37四种情况下北非总发电成本的演变 (年度系统成本除以年度发电量)80 图2-38按国家划分的四种方案的平均发电成本，204080 图2-39北非电力部门二氧化碳排放的演变 在四个场景82 图2-40四种情景中的累积二氧化碳排放量和减排量， 2020-2040.................................................................................................................................................82 图2-411.5℃方案和计划能源方案之间的平均差异 非洲，2021-205084 TABLES Table1-1北非电力部门相关目标反映在最近的国家 计划和NDC20 Table1-2北方的氢项目、伙伴关系、合作协议和谅解备忘录Africa28 Table2-1SPLAT-N32中电力系统输入的定义和建模 Table2-2北非计划和承诺的可再生能源项目35 Table2-3四个模型情景背后的假设37 Table2-4调查情景的关键结果摘要40 Table2-5从“计划”到“计划”所需步骤的分析摘要 过渡方案42 Table2-6到2040年按情景50划分的国家/地区发电组合细分 Table2-7假设结果对埃及向外部出口价格的敏感性 北非57 Table2-8北非电力交换在总电力需求中的份额64 Table2-9过渡电池+H2方案中产氢的比较 国家、区域和全球氢需求预测，2030年和2040年72 Table2-10过渡电池+H2方案中电解槽容量的比较 国家、区域和全球氢预测，2030年和2040年73 BOXES Box2-1模型37中的需求特征 Box2-2估算可变可再生能源发电概况43 Box2-3模型47中的存储表示 Box2-4IRENA对能源转型路线图的社会经济分析示例83 缩写 CAPEX 资本支出 LNG 液化天然气 CCC 合并承包商公司 MSR 模型供应区域 CCPP 联合循环电厂 Mt magatonne CF 容量因子 MW 兆瓦 CMP 大陆总体规划 MWh 兆瓦时 CO2 二氧化碳 NDC 国家自主贡献 COMELEC马格里布电力委员会CSP集中太阳能 ct美分 EEHC埃及电力控股公司 Company EHB欧洲氢骨干 EJexajoule ENTSO-E欧洲电力传输系统运营商网络 EU欧洲联盟 GDP国内生产总值 O&M操作和维护 ONEE国家水电局(摩洛哥) OPEX业务支出 PJpetajoule PV光伏 RE可再生能源 ROR河流 SPLAT-N北非系统规划测试模型 TFEC总最终能耗 TWh太瓦小时 GHG 温室气体 UNFCCC 联合国框架 GW 吉瓦特 气候变化公约 GWh 千兆瓦时 UNSD 联合国统计司 H2 氢（二氢） USD UnitedStatesdollar HFO 重质燃料油 VRE 可变可再生电力 IEA 国际能源署 WACC 加权平均资本成本 IPP 独立发电商 kW 千瓦 关于这份报告 本报告是IRENA关于可再生能源规划和前景的系列报告的一部分，该报告侧重于非洲电力池中的可再生能源发电。其背景是缺乏北非（阿尔及利亚，埃及，利比亚，摩洛哥，毛里塔尼亚和突尼斯）电力系统扩展的区域总体规划，以及IRENA参与寻找该地区的能源过渡途径。这种参与的最近一个例子是IRENA作为建模伙伴参与制定非洲大陆电力系统总计划（CMP） ，该计划由非洲联盟开发署的非洲发展新伙伴关系（AUDA-NEPAD）在技术和财政支持下领导。 本报告介绍了到2040年北非电力系统扩展的各种情景，包括该地区内外的氢气生产和互连的潜力（南欧通过摩洛哥和突尼斯；西亚通过埃及）。国家专家的反馈意见是在2022年3月的一次研讨会上收集的，但本报告并不一定反映各国的官方立场。它也不打算为电力部门的发展规定道路。该报告基于北非系统规划测试模型（SPLAT-NorthAfrica），该模型由IRENA开发并建立在公开可用数据的基础上。SPLAT-北非可用于未来的能力建设活动，并由该区域各国进行自己的分析。 该报告展示了北非国家在2040年前实现发电组合多样化并减少对化石燃料资源依赖的可能性。该地区将受益于可再生能源成本的下降以及风能和太阳能的充足禀赋