整合太阳能和风能—全球经验和新兴挑战

核心观点

• 太阳能光伏和风能的增长速度显著加快，其在全球电力发电量中的份额也几乎翻了一番，及时整合太阳能光伏和风能产能对于实现全球脱碳目标至关重要。
• 如果各国未能按照其气候和能源承诺实施整合措施，到2030年全球电力部门可能会丧失高达15%的太阳能光伏和风能或可变可再生能源（VRE）的发电量。
• 本报告首次全面评估了全球50个电力系统，这些系统约占全球太阳能光伏和风力发电总量的90%，其中涵盖了可变可再生能源（VRE）整合措施。
• 该分析识别了促进VRE整合的有效措施，特别是在采用初期阶段的系统中，并更新了国际能源署（IEA）的VRE整合阶段框架，以反映更高VRE渗透率下出现的新挑战，并概述了已经在多个国家开始实施的解决方案。

关键数据

• 在2018年至2023年间，太阳能光伏和风能的产能几乎翻了一番，而它们在电力生成中的份额几乎翻了两番。
• 各国政府将这些能源源定位为脱碳能源部门的关键支柱，并预计到2030年，随着支持性政策环境和太阳能光伏及风能近期成本降低，产能将继续快速扩张。
• 第28届气候变化大会（COP28）承诺到2030年将全球可再生能源容量翻三倍，表明，增长可能会比预期更快，这要求采取更加积极的努力和投资以实现这一雄心勃勃的目标。

研究结论

• 最大化增加的太阳能光伏和风能容量带来的好处需要有效地整合到电力系统中。
• 成功的整合最大限度地提高了可以安全且经济地获取的能源量，减少了昂贵的系统稳定措施的成本，并降低了对化石燃料的依赖。
• 政府必须有策略地支持有针对性的整合措施，但在不同阶段需要指导确定优先事项。
• 领先系统表明，今天可以有效整合高 VRE 份额。
• 现有技术成功地帮助应对了整合高比例可变 renewable energy（VRE）所面临的挑战。
• 要实现这一整合水平，需要在系统运营、规划和融资方面进行范式转变。
• 尽管领先系统已经取得了显著进展，但尚未找到所有答案以应对未来非常高的可再生能源渗透率水平。
• 电力系统中非常高的可再生能源（VRE）渗透率面临的一些关键问题仍未解决。这些问题包括解决季节性波动问题、运营基于转换器的高比例资源系统、在价格波动加剧的情况下确保新投资的盈利能力，以及适当补偿为系统价值提供灵活性的资产。