非洲大陆电力系统规划进展2024

非洲大陆的方法框架电力系统总体规划的SPLAT - CMP模型2023 © IRENA 2024 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stored, provided that appropriate acknowledge is given of IRENA as the source and copyright holder. Material在本出版物中，属于第三方的可能受单独的使用条款和限制的约束，以及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。 ISBN: CITATION IRENA (2024),非洲大陆电力系统规划的进步，国际可再生能源机构，阿布扎比。 可供下载：www. irena. org / publications。 有关更多信息或提供反馈，请通过info @ irena. org联系IRENA。 关于IRENA 国际可再生能源机构（IRENA）是一个政府间组织，支持各国在向可持续能源未来过渡的过程中，并作为国际合作的主要平台，卓越中心，以及关于可再生的政策、技术、资源和fi财务知识的储存库IRENA促进广泛采用和可持续利用所有形式的可再生能源，包括生物能源，地热，水电，海洋，太阳能和风能在追求可持续发展，能源获取，能源安全与低碳经济增长和繁荣。www. irena. org ACKNOWLEDGEMENTS 本报告由IRENA与国际原子能机构（IAEA）合作编写，根据Asami Miketa和Larissa Pinheiro Pupo Nogueira（IRENA）的指导，以下作者：Sebastian HendrikSterl（IRENA顾问），Bilal Hussain（IRENA），Mohamed Bassam Ben Ticha（前IRENA顾问），喜马拉雅比尔Shrestha（IRENA）和Bruno Merven（IRENA顾问）。 该报告受益于Daniel Russo，Nolwazi Khumalo，Paul提供的评论和评论Komor，Athir Nouicer和Sean Collins（IRENA），Mario Tot（IAEA），Tichakunda Simbini和Tonderayi Gumunyu（AUDA - NEPAD），乔治·詹纳基迪斯和蒂尔索斯·哈吉科斯塔斯（欧盟GTAF），Alessia De Vita，Gildas Siggini和Ene桑德拉·马查姆（GIZ / GET. Transform），马克西米利安·帕森（PyPSA与地球相遇），大卫·菲奥里蒂（PyPSA与地球相遇地球和比萨大学），Mikael Togeby及其同事（丹麦驻埃塞俄比亚大使馆/ Ea能源分析），Ioannis Pappis（SE4All），Tom Remy和Claire Nicolas（世界银行），以及Trieu Mai，Amy Rose，Patrick Brown和贾拉德·赖特（NREL）。弗朗西斯·菲尔德、斯蒂芬妮·克拉克和达里亚·加佐拉提供了出版物和传播支持。报告由Justin French - Brooks编辑，设计由PhoenixDesignAid提供。 免责声明 本出版物及其中所含材料“按现状提供”。为确保本出版物中材料的可靠性，国际可再生能源署已采取所有合理的预防措施。出版物。然而，neither IRENA nor any of its officials, agents, data or other third-party content providers provides a warranty of any kind, either expressed or implied.暗示，并且他们不对此处出版物或材料的使用导致的任何后果承担责任或负有任何责任。 此处包含的信息并不必然代表所有IRENA成员的观点。提及特定公司或某些项目或产品不意味着它们是由IRENA优先推荐或支持的，相对于未提及的同类产品。这些指定表示...所雇用人员及本资料的呈现并不意味着国际可再生能源署对于任何地区的法律地位持有任何观点。领土，城市或地区或其当局，或有关边界或边界的划定。 大陆的进步非洲电力系统规划 非洲大陆的方法框架电力系统总体规划的SPLAT - CMP模型2023 6 关于本报告8 1.非洲大陆电力系统的SPLAT - CMP模型总体规划11 2. Splat - CMP模型设计要素 2.1电源系统说明132.2建模方法更新：系统和国家一级的限制… … … … … … … … … … … 162.3建模方法更新：发电2.4建模方法更新：跨境电力传输… … … … … … … … … … … … … … … … 282.5建模方法更新：存储表示。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。312.6摘要… 3.运行Splat - CMP模型的策略。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。34 4.型号版本控制39 5.改进工作/战略的可能未来领域… … … … … … … … … … 41 44 参考文献45 附录49 Figures 图1SchematicoverviewoftheRES (ReferenceEnergySystem) ofeachcountry node在SPLAT - CMP模型中图2水库水力数据的翻译SPLAT - CMP模型22图3:关于solarPV，CSP，onshorewindanddooffshore的区域的地理空间概述通过IRENA的SPLAT - CMP模型中包含的风力发电MSR方法26图4(a)外科器械负荷(inMW)连接电压水平的功能，和(b)线路负载能力(作为浪涌阻抗负载的一部分)作为互连器长度30图5（a）SPLAT - CMP中使用的通用互连成本。（b）通用效率SPLAT - CMP中使用的互连器，包括线路损耗和转换器损耗… … … … … … 30图6SPLAT - CMP模型的各种模型元素的图形表示...... 33图7南非陆上风电MSR集群# 2的每个时间片的CF …图8空间传播对弱风季节的影响… … … … … … … … …图9github. com上SPLAT - CMP存储库的屏幕截图39 TABLES 表1表2表3概述使用的各种技术CMP工艺的SPLAT - CMP模型广义互连关系的翻译在SPLAT - CMP模型设置中使用的总结如何枚举变量、约束和非零元素随着用于CMP的SPLAT - CMP模型中的时间片数量的变化… … … … … 34 BOXES Box 1Box 2Box 3第一次CMP演习涉及的分析和工具《议定书》/《公约》缔约方会议利益攸关方的工具选择考虑(AUDA - NEPAD，2023c) … … … … … … … … 10SPLAT - CMP模型中研究风变化方面的潜在方法用于未来评估… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … 36 缩写 MW兆瓦MWhNRELOCGTOSeMOSYSPV兆瓦时国家可再生能源实验室(美国)开式循环燃气轮机开源能源建模系统光伏发电RCP代表性集中途径河流RoRSAPPSIL南部非洲电力池浪涌阻抗加载太阳倍数SMSNSPSPLATSSP系统非同步渗透系统规划测试共享社会经济路径terawattTWUN联合国USDUnited States dollarVRE可变可再生能源西非电力池世界能源转型展望加权平均资本成本WAPPWETOWACC 关于这份报告 本报告提供了有关系统规划测试的设计和设置的详细见解-大陆总体规划（SPLAT - CMP）模型，非洲大陆总体规划的基础优化模型（CMP）用于发电和输电。CMP是一项旨在非洲联盟发展的倡议机构-新的发展伙伴关系（AUDA - NEPAD）根据通过的建议非洲国家元首在34th国家元首和政府首脑会议常会2021年的非洲联盟。随后，在37th大会常会，《议定书》/《公约》缔约方会议正式被采纳为非洲联盟2063年议程。 CMP倡议旨在支持非盟非洲单一电力市场（AfSEM）倡议于2021年6月启动。非洲电力池积极参与CMP进程，以期将建模和规划过程与区域政策和举措保持一致。AUDA - NEPAD的staf, The ocial CMP modeling team includes representatives from WAPP (West African电源池），SAPP（南部非洲电源池），EAPP（东非电源池），CAPP（中非电源池）Power Pool），COMELEC（Maghr é bin d 'Econlect é）成员国和EU - Global Technology援助基金(EU - GTAF)。 IRENA和原子能机构作为官方认可的建模伙伴支持《议定书》/《公约》缔约方会议倡议。 fi第一次CMP演习需要三个规划分析：(I)需求预测，(Ii)发电和交叉-边界传输扩展优化，以及(iii)网络研究(在方框1中进一步解释)。基于商定的工具选择标准fi在构成CMP工艺的一部分的协商期间(方框2)，利益攸关方选择了IRENA和IAEA的SPLAT - MESSAGE框架传输扩展分析。 为此，IRENA将其先前存在的50个非洲的电力系统容量扩展模型国家,1所谓的系统规划测试(SPLAT)模型，变成一个SPLAT - Africa模型，作为CMP建模的起点。在两年的时间里，CMP建模团队收到了-关于建模伙伴关于SPLAT - Africa模型的开发和使用的培训。CMP过程需要许多虚拟和亲自参与的利益相关者参与活动以及日常团队合作在AUDA - NEPAD，电力池和北非国家代表的sta _中。这使CMP建模团队将SPLAT - Africa模型更新为所谓的SPLAT - CMP版本2023.在此过程中，该模型配备了收集到的48个非洲国家的最新信息。2 通过提供SPLAT - CMP模型背后的方法的详细描述，本报告旨在以增强建模结果的透明度和可重复性。它还将使CMP利益相关者更好地了解模型结果，并激发其在下一次CMP演习中的未来使用。 报告还补充了最近为SPLAT开发的基于Web的用户指南背后的e夫orts接口，可在https: / / splat - tutorial. readthedocs. io / en / latest /。SPLAT接口是基于Excel的实现SPLAT建模框架以及控制和可视化模型所需的接口内容和结果。 fiNAL建模结果-以及模型输入及其基础，如CMP建模所定义的fi团队并与广泛的利益相关者达成一致-记录在与欧盟委员会的fi财政援助(AUDA - NEPAD，2023a、2023b、2023c)。报告系列在AUDA - NEPAD的中央数据库“Mwanga ”在线托管，专门开发以促进CMP利益相关者之间的数据交换（https: / / cmpmwanga. nepad. org /）。 本报告的结构如下：第1节全面介绍了SPLAT模型框架以及为CMP目的选择它的理由；第2节详细描述了所有新的模型元素在SPLAT - CMP模型中引入；第3节接着描述了设置运行SPLAT - CMP模型的时间片，允许实际运行时间，同时保持足够时空分辨率；第4节描述模型版本控制；第5节总结了可能的进一步改进模型的策略；第6节最后展望了未来。 Box 1 first CMP练习中涉及的分析和工具 在实现非洲电网一体化愿景