Германия уже несколько лет входит в число стран, лидирующих в мире по установке фотоэлектрических систем , а общая установленная мощность на конец 2023 года составила 81,8 гигаватт (ГВт) . [7] В Германии 974 Вт солнечных фотоэлектрических систем на душу населения (2023 год) являются третьими по величине в мире, уступая только Австралии и Нидерландам . [8] Официальные планы правительства Германии заключаются в постоянном увеличении доли возобновляемых источников энергии в общем потреблении электроэнергии в стране; текущие цели — 80% возобновляемой электроэнергии к 2030 году и полная декарбонизация к 2040 году. [9]
Концентрированная солнечная энергия (CSP), технология солнечной энергии , которая не использует фотоэлектричество, практически не имеет значения для Германии, так как 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 коммерческой генерации электроэнергии, Jülich Solar Tower, принадлежащая Немецкому аэрокосмическому центру . Крупнейшие солнечные фермы Германии расположены в Мейро , Нойхарденберге и Темплине с мощностью более 100 МВт.
Страна все больше производит больше электроэнергии в определенные периоды с высоким уровнем солнечного излучения , чем ей необходимо, что приводит к снижению цен на спотовом рынке [11] и экспорту излишков электроэнергии в соседние страны, с рекордным экспортным излишком в 34 ТВт-ч в 2014 году. [12]
Однако снижение спотовых цен может повысить цены на электроэнергию для розничных потребителей, поскольку спред гарантированного тарифа на подачу электроэнергии и спотовой цены также увеличивается. [4] : 17
Поскольку совокупная доля колеблющегося ветра и солнца приближается к 17 процентам в национальном электроэнергетическом балансе, [ требуется ссылка ] другие вопросы становятся более насущными, а другие — более осуществимыми. К ним относятся адаптация электросети , строительство новых мощностей для хранения электроэнергии , демонтаж и изменение электростанций на ископаемом топливе и атомных электростанций (бурый уголь и атомная энергия являются самыми дешевыми поставщиками электроэнергии в стране, согласно сегодняшним расчетам), а также строительство нового поколения теплоэлектростанций . [4] : 7
История
Цена солнечных фотоэлектрических систем
История цен на фотоэлектрические панели на крышах в евро за киловатт (€/кВт) [13]
Германия была одной из первых стран, развернувших масштабную фотоэлектрическую энергетику. В 2004 году Германия стала первой страной, вместе с Японией, которая достигла 1 ГВт совокупной установленной мощности фотоэлектрических установок. С 2004 года солнечная энергетика в Германии значительно выросла из-за введенных в стране тарифов на возобновляемую энергию, которые были введены Законом Германии о возобновляемых источниках энергии , и снижения стоимости фотоэлектрических установок.
Цены на фотоэлектрические системы/солнечные энергосистемы снизились более чем на 50% за 5 лет с 2006 года. [14]
К 2011 году солнечные фотоэлектрические системы обеспечивали 18 ТВт·ч электроэнергии в Германии, или около 3% от общего объема. [15]
В том же году федеральное правительство поставило цель в 66 ГВт установленной мощности солнечных фотоэлектрических систем к 2030 году, [16]
которая должна быть достигнута с ежегодным приростом в 2,5–3,5 ГВт, [17] и цель в 80% электроэнергии из возобновляемых источников к 2050 году. [18]
В рекордные 2010, 2011 и 2012 годы ежегодно устанавливалось более 7 ГВт фотоэлектрических мощностей. За этот период установленная мощность в 22,5 ГВт составила почти 30% от развернутой в мире фотоэлектрической мощности .
С 2013 года количество новых установок значительно сократилось из-за более жесткой политики правительства.
По оценкам, к 2017 году более 70% рабочих мест в солнечной энергетике страны были потеряны в солнечном секторе за последние годы. [1] Сторонники фотоэлектрической промышленности винят в этом отсутствие правительственной приверженности, в то время как другие указывают на финансовое бремя, связанное с быстрым развертыванием фотоэлектрических систем, что делает переход к возобновляемым источникам энергии неустойчивым, по их мнению. [15]
В начале 2020-х годов был отмечен бум в области небольших жилых солнечных систем, устанавливаемых на балконах. [19] [20] [21]
Политика правительства
Тариф на установку солнечных панелей на крыше [22]
История немецких тарифов на электроэнергию в ¢/кВт·ч для солнечных панелей на крыше мощностью менее 10 кВт· ч с 2001 года. В 2016 году они составили 12,31 ¢/кВт·ч. [22]
По состоянию на 2012 год [обновлять]тариф на электроэнергию (FiT) обходится примерно в 14 млрд евро (18 млрд долларов США) в год для ветровых и солнечных установок. Стоимость распределяется между всеми плательщиками тарифа в виде надбавки в размере 3,6 евроцента (4,6 цента) за кВт·ч [23] (примерно 15% от общей внутренней стоимости электроэнергии). [24]
С другой стороны, поскольку дорогие пиковые электростанции вытесняются, цена на бирже электроэнергии снижается из-за так называемого эффекта порядка заслуг . [25]
Германия установила мировой рекорд по производству солнечной энергии, выработав 25,8 ГВт в полдень 20 и 21 апреля 2015 года. [26]
Согласно данным солнечной энергетики, фиксированный тариф является наиболее эффективным средством развития солнечной энергетики. [27] Он такой же, как соглашение о покупке электроэнергии , но по гораздо более высокой ставке. По мере развития отрасли он снижается и становится таким же, как соглашение о покупке электроэнергии. Фиксированный тариф позволяет инвесторам гарантированно получать возврат инвестиций — необходимое условие для развития. Основное различие между налоговым кредитом и фиксированным тарифом заключается в том, что стоимость оплачивается в год установки с налоговым кредитом и распределяется на многие годы с фиксированным тарифом. В обоих случаях стимулирующие издержки распределяются между всеми потребителями. Это означает, что первоначальная стоимость очень низкая для фиксированного тарифа и очень высокая для налогового кредита. В обоих случаях кривая обучения снижает стоимость установки, но не вносит большого вклада в рост, поскольку сетевой паритет все равно всегда достигается. [28]
После окончания периода бума национальный рынок фотоэлектрических систем значительно сократился из-за поправок в Закон Германии о возобновляемых источниках энергии (EEG), которые снизили тарифы на электроэнергию и установили ограничения на масштабные установки коммунальных предприятий, ограничив их размер до 10 кВт. [29]
Предыдущая версия EEG гарантировала финансовую помощь только до тех пор, пока мощность PV не достигала 52 ГВт. Теперь это ограничение снято. Он также предусматривает регулирование ежегодного роста PV в диапазоне от 2,5 ГВт до 3,5 ГВт путем соответствующей корректировки гарантированных сборов. Законодательные реформы предусматривают долю возобновляемых источников энергии в размере 40–45 процентов к 2025 году и долю в размере 55–60 процентов к 2035 году. [30]
С ноября 2016 года [обновлять]арендаторы в Северном Рейне-Вестфалии (NRW) вскоре смогут воспользоваться преимуществами фотоэлектрических панелей, установленных на зданиях, в которых они проживают. Правительство штата ввело меры, охватывающие собственное потребление электроэнергии, что позволяет арендаторам приобретать электроэнергию, вырабатываемую на месте, дешевле, чем предусмотрено их обычными контрактами на коммунальные услуги. [31] [32]
Проблемы пропускной способности и стабильности сети
В 2017 году около 9 ГВт фотоэлектрических установок в Германии были модернизированы для отключения [33] , если частота увеличится до 50,2 Гц, что указывает на избыток электроэнергии в сети. Частота вряд ли достигнет 50,2 Гц во время нормальной работы, но может, если Германия экспортирует электроэнергию в страны, которые внезапно испытывают сбой в подаче электроэнергии. Это приводит к избытку генерации в Германии, который передается на вращающуюся нагрузку и генерацию, что вызывает рост частоты системы. Это произошло в 2003 и 2006 годах. [34] [35] [36]
Однако перебои в подаче электроэнергии не могли быть вызваны фотоэлектричеством в 2006 году, поскольку в то время солнечная энергия играла незначительную роль в немецком энергетическом балансе. [37] В декабре 2012 года президент немецкого «Bundesnetzagentur», Федерального сетевого агентства , заявил, что «нет никаких признаков» того, что переход на возобновляемые источники энергии приводит к большему количеству отключений электроэнергии. [38] Эмори Ловинс из Института Роки Маунтин написал о немецком Energiewende в 2013 году, назвав обсуждение стабильности сети «дезинформационной кампанией». [39]
Потенциал
Германия имеет примерно такой же солнечный потенциал, как и Аляска , где в Фэрбанксе в среднем 3,08 солнечных часов в день. [ необходима цитата ]
Часы солнечного сияния в Бремене/день (в среднем = 2,92 часа/день)
Штутгарт Солнечные часы/день (в среднем = 3,33 часа/день)
Источник: NREL, на основе усредненных данных о погоде за 30 лет. [40]
Статистика
История установленной фотоэлектрической мощности Германии, ее средней выходной мощности, произведенной электроэнергии и ее доли в общем потребленном электричестве, показала устойчивый, экспоненциальный рост в течение более чем двух десятилетий примерно до 2012 года. [ сомнительно – обсудить ]
Мощность солнечных фотоэлектрических установок удваивалась в среднем каждые 18 месяцев в этот период; годовой темп роста составил более 50 процентов. Примерно с 2012 года рост значительно замедлился.
Примечание : В этой таблице показано не чистое потребление , а валовое потребление электроэнергии, которое включает собственное потребление атомных и угольных электростанций. В 2014 году чистое потребление составило около 6,9% (против 6,1% валового потребления). [4] : 5
Интересно отметить, что хотя в статьях о солнечной энергетике большое внимание уделяется крупным электростанциям, в 2017 году установки мощностью менее 0,5 МВт фактически составляли почти две трети установленной мощности в Германии.
Мощность фотоэлектрических установок по федеральным землям
Германия состоит из шестнадцати частично суверенных федеральных земель или Länder . Южные земли Бавария и Баден-Вюртемберг составляют около половины от общего общенационального развертывания фотоэлектрических систем и являются также самыми богатыми и густонаселенными землями после Северного Рейна-Вестфалии . Однако фотоэлектрические установки широко распространены во всех шестнадцати землях и не ограничиваются южным регионом страны, как показывает распределение ватт на душу населения .
Некоторые компании рухнули с 2008 года, столкнувшись с жесткой конкуренцией со стороны импортных солнечных панелей. Некоторые были поглощены, как Bosch Solar Energy , компанией SolarWorld . Основные немецкие солнечные компании включают:
^ ab "ГЕРМАНИЯ: ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТОК ПО СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ 2016". Strom-Report.
↑ Бургер, Бруно (3 января 2024 г.). Öffentliche Nettostromerzeugung in Deutschland im Jahr 2023 [ Государственная чистая выработка электроэнергии в Германии в 2023 году ] (PDF) (на немецком языке). Фрайбург, Германия: Институт Фраунгофера für Solare Energiesysteme ISE . Проверено 12 января 2024 г.
^ "Доля электроэнергии, вырабатываемой солнечной энергией: Германия". Our World In Data. 20 июня 2024 г. Получено 18 сентября 2024 г.
^ abcde "Последние факты о фотоэлектричестве в Германии". Fraunhofer ISE . 19 мая 2015 г. Получено 3 июля 2015 г.
^ "Производство электроэнергии из солнечной и ветровой энергии в Германии в 2014 году" (PDF) . Германия: Институт Фраунгофера по системам солнечной энергии ISE. 21 июля 2014 г. стр. 5. Архивировано (PDF) из оригинала 28 июля 2014 г. Получено 22 июля 2014 г.
^ abcd Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. «Временные ряды развития возобновляемых источников энергии в Германии» (xls) . Проверено 14 мая 2022 г.
^ Ану Бхамбхани (22 января 2024 г.). «Официальные солнечные установки Германии в 2023 году превышают 14 ГВт». Taiyang News . Получено 27 января 2024 г.
^ "Обзор мировых рынков фотоэлектрических систем в 2024 году" (PDF) . Международное энергетическое агентство. Апрель 2024 г. стр. 7/25 . Получено 18 сентября 2024 г.
^ Керстине Аппунн, Фрея Эриксен, Джулиан Веттенгель (11 сентября 2024 г.). «Выбросы парниковых газов в Германии и цели энергетического перехода». Clean Energy Wire . Получено 18 сентября 2024 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ «Спотовые цены на электроэнергию и данные о производстве в Германии в 2013 году» (PDF) . fraunhofer.de .
^ "Производство электроэнергии из солнца и ветра в Германии в 2014 году (немецкая версия)" (PDF) . Германия: Институт Фраунгофера по системам солнечной энергии ISE. 5 января 2015 г. стр. 2, 3, 6 . Получено 5 января 2015 г.
^ Средние цены «под ключ» для крышных фотоэлектрических систем до 100 кВтп. Источники: данные с 2009 года photovoltaik-guide.de, pv-preisindex, с использованием для каждого года средней цены месяца января. Источник данных для предыдущих лет (2006–2008), см. Bundesverband Solarwirtschaft eV (BSW-Solar), сентябрь 2009 г., стр. 4, квартальные данные от EUPD-Research.
^ «BSW-Solar – Statistische Zahlen der deutschen Solarstrombranche (Фотовольтаика), октябрь 2011 г.» (PDF) . Solarwirtschaft.de .
^ ab "Производство солнечной энергии в Германии выросло на 60 % в 2011 году". Reuters . 29 декабря 2011 г. Архивировано из оригинала 13 апреля 2012 г. Получено 2 января 2012 г.
^ Property Wire (22 апреля 2010 г.). «Германия сокращает стимулы для инвестиций в солнечную недвижимость». NuWire Investor . Получено 10 сентября 2010 г.
^ Ланг, Маттиас (21 ноября 2011 г.). «Новый немецкий рекорд в 7,5 ГВт-пик по фотоэлектрическим установкам к концу 2011 г.». Немецкий энергетический блог . Получено 9 января 2012 г.
^ Германия
^ Алекс Штельмахер (2 января 2024 г.). «Балконные электростанции вызывают бум солнечной энергетики». ASB Zeitung . Получено 27 января 2024 г.
^ Эрнестас Наприс (15 ноября 2023 г.). «Балконная солнечная лихорадка Германии: США на очереди?». Cybernews.com . Получено 27 января 2024 г.
^ Геро Рюттер (9 ноября 2023 г.). «Мини-подключаемые солнечные панели: стоят ли они того?». Deutsche Welle . Получено 27 января 2024 г.
^ ab "Годовой отчет 2015". IEA-PVPS. 13 мая 2016 г. стр. 63.
^ Ланг, Маттиас (14 октября 2011 г.). "2012 EEG Надбавка немного увеличится до 3,592 цента/кВт·ч". Немецкий энергетический блог . Получено 9 января 2012 г.
^ «Энергетический портал Европы» Цены на топливо, природный газ и электроэнергию от прошлого к настоящему».
^ Моррис, Крейг (2 февраля 2012 г.). "Эффект порядка заслуг фотоэлектрических установок в Германии". Renewables International . Получено 17 мая 2012 г.
^ «Прозрачность на энергетических рынках – Германия».
^ «Кривые обучения в области фотоэлектрических систем: прошлые и будущие факторы снижения затрат» (PDF) . q-cells.com .
^ "Изменения в солнечной энергетике в Германии". renewablesinternational.net. 3 апреля 2014 г. Архивировано из оригинала 12 мая 2014 г. Получено 12 мая 2014 г.
^ Energie, Bundesministerium für Wirtschaft und. «Эрнойербаре Энергиен». bmwi.de.
^ "Федеральное государство поддерживает модели "арендаторского электричества" с помощью солнечных фотоэлектрических систем". Clean Energy Wire (CLEW) . Берлин, Германия. 1 ноября 2016 г. Получено 1 ноября 2016 г.
^ «Министр Реммель: «NRW macht es vor — Mieterinnen und Mieter können künftig auch von der Energiewendeprofitieren ». — Umweltministerium fördert Mieterstrom-Modelle und Energiespeicher» [Министр Реммель: «NRW делает это возможным — арендаторы также могут получить выгоду от Energiewende в будущее». — Министерство окружающей среды продвигает модели арендаторов электроэнергии и хранения энергии] (Пресс-релиз) (на немецком языке). Дюссельдорф, Германия: Umweltministerium Северный Рейн-Вестфалия. 31 октября 2016 года . Проверено 1 ноября 2016 г.
^ Ланг, Маттиас (21 сентября 2011 г.). «Исследование рекомендует модернизацию фотоэлектрических электростанций для решения проблемы 50,2 Гц». Немецкий энергетический блог . Получено 15 февраля 2017 г.
^ Проблема «50,2 Гц» для фотоэлектрических электростанций Архивировано 23 июня 2012 г. на Wayback Machine
^ «Влияние крупномасштабной распределенной генерации на стабильность сети во время событий с повышенной частотой и разработка мер по смягчению последствий» (PDF) . ecofys.com .
^ Михаэль Дёринг (1 января 2013 г.). «Решение проблемы 50,2 Гц». Архивировано из оригинала 14 июля 2014 г. Получено 13 июля 2014 г.
^ "Сетевое агентство Германии заявляет, что отключения электроэнергии "маловероятны"". 6 декабря 2012 г. Архивировано из оригинала 14 июля 2014 г. Получено 13 июля 2014 г.
^ Эмори Ловинс (23 августа 2013 г.). «Отделение фактов от вымысла в отчетах о революции возобновляемых источников энергии в Германии». Архивировано из оригинала 14 июля 2014 г.
^ "PV Watts". NREL . Получено 1 июля 2016 г.
^ "Исследование: Stromgestehungskosten erneuerbare Energien - Март 2018" . Фраунгофера ИСЭ. 2018 . Проверено 2 апреля 2018 г.
^ «СУЩЕСТВУЮЩИЕ И БУДУЩИЕ КОНЦЕПЦИИ ПРОСЬЮМЕРОВ В ОБЛАСТИ ФЭ, стр. 18» (PDF) .
^ "Глобальный рынок фотоэлектрических систем 2014–2018" (PDF) . epia.org . EPIA – Европейская ассоциация фотоэлектрической промышленности. стр. 24. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июня 2014 г. . Получено 12 июня 2014 г. .
↑ Федеральное сетевое агентство (19 мая 2023 г.). «Statistiken ausgewählter erneuerbarer Energieträger zur Stromerzeugung – апрель 2023 г.» (PDF) . п. 4/9 . Проверено 10 июня 2023 г.
^ «Крупнейшая в Европе фотоэлектрическая установка запущена в эксплуатацию». FinanzNachrichten.de . 10 апреля 2024 г.
^ "Der EnBW-Solarpark в Весов-Вильмерсдорфе | EnBW" . Der EnBW-Solarpark в Весов-Вильмерсдорфе (на немецком языке) . Проверено 28 июня 2023 г.
^ macmyday (7 июня 2018 г.). "Projekte". BELECTRIC (на немецком языке) . Получено 28 июня 2023 г.
^ abcde PV Resources.com (2009). Крупнейшие в мире фотоэлектрические электростанции
^ "Солнечный парк Готтесгабе | EnBW" . Solarpark Gottesgabe (на немецком языке) . Проверено 28 июня 2023 г.
^ "Солнечный парк Альттребин | EnBW" . Solarpark Alttrebin (на немецком языке) . Проверено 28 июня 2023 г.
^ "Договор на оказание услуг". LIMA Group GmbH .
^ Новости CFB: Commerz Real приобретает крупнейший в Германии солнечный парк. "CFB-Fonds".
^ "MKG GÖBEL / Солнечная электростанция Шорнхоф мощностью 120 МВт" . МКГ ГОБЕЛЬ . 30 января 2023 г. Проверено 28 июня 2023 г.
^ "Gaarz, Deutschland - ENERPARC AG". www.enerparc.de (на немецком языке) . Получено 28 июня 2023 г.
^ "Good Energies, NIBC Infrastructure Partners приобретают Finsterwalde II и Finsterwalde III". pv-tech.org .
^ «Реализация проекта мощностью 39 МВт - «Солнечный парк Финстервальде II и Финстервальде III»» (PDF) . u-energy.de .
^ Фридрих, Мариана (17 июля 2020 г.). «Успешная церемония закладки фундамента: начало строительства солнечного парка Цитлиц в Мекленбурге-Передней Померании». Goldbeck Solar GmbH . Получено 28 июня 2023 г. .
^ «Солнечная ферма Либерозе становится крупнейшей в Германии и второй по величине в мире».
^ SPIEGEL ONLINE, Гамбург, Германия (20 августа 2009 г.). «Лидеры в области альтернативной энергетики: Германия запускает крупнейший в мире проект по солнечной энергетике». Der Spiegel .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ "Солнечный парк Ганцлин: PV-Freiflächenanlage von GP JOULE" . www.gp-joule.com (на немецком языке) . Проверено 28 июня 2023 г.
^ "Солнечный парк Лаутербах | Erneuerbare Energien | UmweltBank" . УмвельтБанк | Deutschlands grünste Bank (на немецком языке) . Проверено 28 июня 2023 г.
^ "Крупнейшие солнечные парки Германии подключены к сети (19 дек. 08)" (PDF) . juwi.de .
^ "Большая фотоэлектрическая установка в округе Мулденталкрайс". sonnenseite.com .
↑ Завершено строительство тонкопленочной фотоэлектрической установки мощностью 6 МВт в Германии [захвачено] Renewable Energy Access , 5 апреля 2007 г.
^ https://www.webcitation.org/6QwLVgSYo?url=http://www.photovoltaik-im-web.de/Rote_Jahne.pdf Информационный бюллетень о Rote Jahne (де)
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме « Солнечная энергетика в Германии» .
Энергетические диаграммы – интерактивные графики производства электроэнергии в Германии и рыночных цен (Fraunhofer ISE)
Облачная Германия — электростанция солнечной энергетики, Washington Post, 2007 г.
Южная Германия развивает свои фотоэлектрические мощности
Облачная Германия вряд ли станет точкой роста солнечной энергетики
Солнечная революция Германии
Крупнейшая в мире солнечная электростанция запущена в эксплуатацию в Германии
Официальный сайт о солнечной энергетике и возобновляемых источниках энергии в регионе Эмшер-Липпе (на немецком языке)
Фрондель, Мануэль; Кристоф М. Шмидт; Нолан Риттер; Колин Вэнс (ноябрь 2009 г.). «Экономические последствия продвижения технологий возобновляемой энергии — опыт Германии» (PDF) . Ruhr Economic Papers . RWI Essen . Получено 26 ноября 2010 г. .
"Производительность фотоэлектрических систем (PV) в Германии". SMA Solar Technology AG . Получено 4 августа 2011 г.