2024传输任务：欧洲能源转型的电网报告

发布日期 ： 2024 年 3 月 13 日主要作者 ： Elisabeth Cremona其他作家: Dr Chris Rosslowe Contents 执行摘要 Gridlock 网格增长建议支持材料方法确认 关于 本报告旨在通过分析欧洲国家输电网络的现状及其未来发展趋势，为当前关于电力网络的辩论做出贡献，这些分析置于能源转型的背景下。报告对欧盟27国、挪威、瑞士、英国以及巴尔干西部国家共35个国家的国家级电力传输网络数据进行了分析，评估其在能源转型过程中满足电力部门需求的准备情况，并最终提出关键建议。 国家电力传输系统运营商（TSOs）用于制定电网计划的能源情景与现有的政策目标和市场前景进行基准对比。我们发现许多电网计划都是基于雄心勃勃的能源情景， 冒着输电网络将没有做好充分的准备来支持预期的风能和太阳能建设的风险。 26 个 205 吉瓦的 11 个 50 亿欧元 基于过时的风能和太阳能目标的国家输电电网计划 电网正在使用比市场预测少 200 GW 的新太阳能方案进行设计 REPowerEU 低估了年度电网支出至少 50 亿欧元 执行摘要 输电网络面临阻碍涡轮增压能源转型的风险 欧洲地区的电网投资必须增加，并且规划过程必须全面与能源转型的新现实对齐。 电网最近迅速进入政治议程。随着清洁技术部署的加速推进，电网容量不足的问题日益凸显，导致连接延迟、限电和消费者成本增加。虽然总体挑战是明确的，但其背后的成因并不总是显而易见，尤其是对于缺乏透明信息的国家级输电网络。 我们的分析基于欧洲电力传输系统运营商（TSOs）发布的35个国家电网发展计划，表明一些国家计划中的网络发展与能源转型的现实脱节。这增加了到2030年无法实现能源安全和气候目标的风险。必须尽快解决这一问题，因为电网发展的时间跨度远长于清洁技术。此外，未能及时解决电网容量问题将带来高昂的成本，并且已经对许多国家构成了显著的财务负担。例如，在2023年，西班牙为管理其已拥堵的输电网络花费的资金超过了其对该网络发展的投资。 一些积极的措施已经采取以应对电网挑战。TSO规划显示，在未来十年将出现电网扩张的趋势，同时还将进行网络改造和升级。TSO们也优先考虑非线路解决方案以紧急缓解电网拥堵问题。多家TSO提出了雄心勃勃的电网扩展计划，证明了如果得到政治上的优先考虑，快速电网发展是可行的。然而，未来几年欧洲在电网方面仍需采取更多大胆的行动，以充分利用迅速远离化石燃料带来的好处。 26 个电网计划中有 11 个是基于低于国家目标的风能和太阳能部署 01 电网计划与国家目标之间的不一致在许多国家显得尤为明显，这可能导致对风能和太阳能整合准备不足。太阳能的影响更为显著，11个国家中太阳能的容量被低估了总计60吉瓦，风能被低估了27吉瓦。这似乎主要是由于电网规划过程滞后于能源政策更新所致。 02到 2030 年 ， 205GW 的太阳能可能会陷入僵局 19个全国电网计划中，到2030年太阳能部署量低于SolarPower Europe常规情景下预期总量205吉瓦。在分析的31个计划中，有10个低估了风能部署量，总计17吉瓦。这些差异意味着短期内电网拥堵情况可能加剧，因为电网尚未准备好应对快速增长的可再生能源发电量。 REPowerEU 低估了每年至少 50 亿欧元的电网投资 03 今天欧盟成员国在电网方面的支出达到约630亿欧元，其中平均每年有280亿欧元用于输电网，350亿欧元投资于配电网。2022年的投资超过了欧洲委员会到2030年每年584亿欧元的电网投资估算。此外，在那些电网规划落后于现有能源政策的国家，可能需要增加对国家级输电系统的投资，以使它们“适得其所”。 当前高层对电网的高度关注和政治重视为克服阻碍电网充分发展的障碍提供了关键机遇。电网规划必须变得更加灵活和前瞻性，而不是像许多情况下那样受到过时假设和目标的束缚。今天做出的决定将塑造欧洲未来的电力网络数十年。 我们不能忽视电网。如果计划不更新，电网可能会拖累欧洲加速的能源转型。确保太阳能和风能能够实际接入系统与光伏板和涡轮机本身一样至关重要。没有输电系统的转型就是空谈。 能源与气候数据分析师 ， Ember伊丽莎白 · 克雷莫纳 Gridlock 电网前景表明能源转型面临风险 今天的决策将塑造欧洲未来的电力网络格局数十年之久。挑战在于确保网络规划足够前瞻性，以适应加速转型带来的诸多快速变化的因素，尤其是风能和太阳能。 能源危机和俄罗斯入侵乌克兰加速了欧洲从化石燃料向可再生能源的转型。这一转型的成果已经显现，可再生能源的比例正在上升。创纪录的 44% 的欧盟电力组合化石燃料在 2023 年下降了 19% ， 达到历史最低水平。 然而 ， 随着清洁技术投资达到创纪录的高点， 它的部署已经开始与之前的被忽视的挑战这些挑战之一是缺乏电网容量。 在某些地方，电网容量由于扩展不足、基础设施老化和灵活性不足等原因接近其极限，出现了长时间的应力迹象。电网连接队列和增加削减可再生电力强调了电网在欧洲经济去碳化中 centrail 的核心作用，推动了电网在政治议程中的地位，可能这是首次。 notable 发展包括“高級论坛”上的高层论坛等。我们网格的未来“2023 年 9 月 ， 由 ENTSO - E 在欧盟委员会的赞助下组织 ，欧盟网格行动计划11 月发表 我国投资需求研究配电网and互连器存在这种情况，但关于国家传输网络的信息相对较少，这妨碍了对该领域问题的评估、解决方案的识别以及对该拼图部分的评价。 什么构成了网格 ？ 电力网络可以根据电压等级大致分类，通常分为由配电系统运营商（DSOs）管理的配电网（中压和低压），以及由传输系统运营商（TSOs）管理的输电网（超高压和高压）。 传输网络包括 ： ● 国家输电线路，即在国内进行长距离电力传输的线路——本报告的重点。 ● 跨境线路，也称为互联线路，用于连接两个邻近的电力系统。这些线路带来独特的好处欧洲的电力系统。 随着能源系统日益趋向可再生、电气化和去中心化，电网的每一部分及其运营商各自扮演着独特的角色，涉及不同的利益相关方和政策流程。 虽然这种转换大部分发生在 DSO 管理的较低电压水平上 ，TSO 活动也在重要性和复杂性方面不断增加。电网运营商必须平衡地区供需差异，并整合日益多样化的电力生成组合，同时继续确保安全和连续的供应。在规划和运营电力网络时，电网运营商与分布电网运营商之间的积极合作对于高效地在不同电压等级集成新技术至关重要。 来自网格计划的见解 欧洲TSOs的电网发展计划为当前各国内部输电网络的状态和展望提供了最清晰的窗口。遵循电力市场指令 (EU) 2019 / 944, TSOs大约每两年发布一次十年电网计划，概述确保供应安全、效率以及实现脱碳目标所需采取的行动，同时保持成本低廉。这些计划详细列出了未来十年内需要建设或升级的主要输电基础设施，并说明了正在进行和新的投资。这与制定十年网络发展计划（Ten-Year Network Development Plan, TYNDP）的过程是分开的。TYNDP由欧洲电力TSOs网络负责，该网络专注于跨境输电线路。 电网必须与可再生能源发电和清洁需求侧技术同步发展，以将能源转型的利益传递给消费者。TSOs的电网规划提供了对未来对齐有价值的见解。能源供应和需求情景是电网规划的核心内容，扩展或升级基础设施的需求高度依赖于探索哪些预测。为了评估这些情景与欧洲能源转型当前轨迹的匹配程度，我们的分析将这些情景与最新的国家能源目标以及近期的风能和太阳能市场前景进行基准比较。对齐的程度为国家级输电电网准备应对能源系统中预期变化提供了高层次的指示，这些变化对于实现政策目标并促进加速可再生能源部署的整合至关重要。 鉴于最低十年展望带来的不确定性，TSOs通常会纳入多种情景以代表电力需求和生成模式可能的各种未来。然而，基础设施需求评估通常是基于一个特定情景进行的——这是我们分析中使用的场景。在少数情况下，如果需求评估基于多个情景，则会使用所有的情景范围。 本报告中检查的电网计划和能源方案的详细信息可以是在此处下载， 以及所有提供的数据。 电网计划与国家政策目标不一致 电网规划分析表明，计划中的输电网络发展可能不足以应对实现能源政策目标所需的可再生能源接入需求。最新欧洲TSOs发布的电网规划中的能源情景在某些国家与当前政策目标存在较高的不匹配程度。这一点在2030年的风能和太阳能装机容量预估中尤为明显。由于增加输电能力所需时间远长于部署风能和太阳能项目的时间，电网可能无法准备好应对未来规模的增长。 在某些情况下 ， 计划的风能和太阳能容量与目标不一致 TSO电网规划中与国家风电和太阳能目标的高度一致应被预期，因为相关国家立法往往要求TSOs遵循电网规划。遵守现有的能源政策在制定计划时针对国家目标。然而，分析显示这并不总是如此，有些计划显著低于国家目标。 风电和太阳能容量与26个拥有足够数据的电网规划相比较，这些规划分别设定了各自的2030年国家目标。其中，有十个规划使用了低于目标水平的场景。在剩余的规划中，发现了13个与目标高度一致的规划，并且有四个规划采用了更加雄心勃勃的场景。 在基于风电和太阳能总容量低于已确立国家政策情景下的26个网格计划中，有10个计划；这些计划的总差异为65 GW，相当于这些国家目标总容量的大约8%。虽然从整个欧洲的角度来看这可能并不显得特别重要，但在某些国家的国家级层面存在显著差异令人担忧。例如，保加利亚的电网发展计划假设到2030年风电和太阳能装机容量为4.1 GW，而该国的政策目标超过11 GW，两者相差63%。 当TSOs基于不雄心勃勃的场景评估未来基础设施需求时，支持政策目标所需的新投资很可能被忽视，其发展也会因此推迟。这意味着，在一些国家，传输电网可能无法准备好支持国家政策预期的风能和太阳能扩展，从而成为转型过程中的实际障碍。 然而，这并非普遍情况。基于更高风能和太阳能容量情景的四套计划包括克罗地亚、丹麦、芬兰和荷兰。这些TSOs所采用的情景目标远比现有目标更为雄心勃勃，从丹麦的提高50%到芬兰的提高200%。 在这四个国家中，电网计划准备的风电和太阳能装机容量比国家政策目标多了81吉瓦。这是一种明智的做法，能够更好地为潜在的未来国家雄心水平提升做好准备。确实，芬兰TSO注释其情景倾向于更积极的结果，因为缺乏雄心的情景无法促使芬兰为能源转型做好准备，而只能引导其解决短期挑战。这些更为雄心勃勃的情景也更好地反映了能源转型的加速状态，例如荷兰和克罗地亚TSO使用的风能和太阳能容量与这些技术市场展望相似。 太阳能往往被低估 为了理解电网规划是否达到了总体目标，结合风电和太阳能发电的短缺量是一个有用的指标。然而，分别考虑它们可以显示，在某些计划中，风电或太阳能发电可能与国家政策的步调更为不一致。风能和太阳能之间的区别在规划输电电网时是一个重要因素，因为这两种能源的安装地点很可能根据各自能源资源的独特潜力而分布在不同的地理位置。这将影响需要进行电网投资以解决当地生产和消费之间地理不平衡的位置。因此，按来源考虑不一致情况可以揭示电网问题更可能出现的地方。 太阳能更容易受到供需不匹配的影响，有11个国家低估了太阳能容量约60吉瓦。同样，有11个国家的风能容量低于国家目标，但这种差异导致的影响相对较小，仅为27吉瓦。 这种低估太阳能的趋势也在国家层面得到反映。到2030年，法国电网运营商RTE使用的能源情景（35 GW）与法国的国家太阳能容量目标（54 GW）之间的绝对差异最大，差距为19 GW。丹麦电网运营商Energinet使用的能源情景与国家目标之间的最大差异是8.25 GW和17.2 GW，低估了9 GW。然而，在结合风能和太阳能容量方面，丹麦的电网计划仍然比国家目标更为雄心勃勃，因为它包括更高的太阳能容量，即35.5 GW，而国家目标仅为11.7 GW。 调整目标和基础设施规划 观察