整合太阳能和风能—全球经验和新兴挑战

整合太阳能和风能 全球经验和新挑战 国际能源机构 国际能源署考察了包括石油、天然气和煤炭的供应与需求、可再生能源技术、电力市场、能效、能源获取、需求侧管理等一系列能源问题。通过其工作，国际能源署倡导政策，以增强其31个成员国、13个关联国及其他国家的能源供应的可靠性和经济性以及可持续性。 IEA 协会国家 ： IEA 成员国 ： 澳大利亚 奥地利 比利时 加拿大 捷克共和国丹麦 爱沙尼亚 芬兰法国 德国 希腊 匈牙利 爱尔兰 意大利 日本 韩国 立陶宛 卢森堡 墨西哥 荷兰 新西兰 挪威 波兰 葡萄牙斯洛伐克 共和国 西班牙 瑞典 瑞士 土耳其共和国 英国 美国 阿根廷巴西中国埃及印度印度尼西亚肯尼亚摩洛哥塞内加尔新加坡南非泰国乌克兰 本出版物及其中包含的任何地图均不涉及任何领土地位或主权、国际边界和疆域的划分，也不涉及任何领土、城市或区域的名称。 欧盟委员会还参与了 IEA 的工作 Abstract 太阳能光伏（PV）和风能的增长速度显著加快，安装容量在2018年至2023年间几乎翻了一番，并且其在全球电力发电量中的份额也几乎翻了一番。本报告强调了及时整合太阳能光伏和风能产能以实现全球脱碳目标的紧迫性，因为到2030年，这些技术预计将显著贡献于不断增长的电力需求。然而，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。如果这一差距通过继续依赖化石燃料来弥补，这将导致显著增加的二氧化碳排放。2减排。 本报告的一个关键方面是对全球50个电力系统进行了首次全面评估，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。此外，本报告还更新了国际能源署（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。报告强调，在早期阶段采用VRE的系统可以通过相对较低的系统影响加速部署，而高阶段系统则面临更复杂的与稳定性和灵活性相关的问题，这需要对电力系统的运营、规划和融资方式进行根本性变革。 这份报告呼吁采取战略性政府行动、加强基础设施建设和进行监管改革，以确保成功实现太阳能光伏和风能的大规模整合，从而实现全球能源转型目标。强大的数据支持、利益相关方的合作以及政府对整合措施的优先考虑对于克服这些挑战并实现可持续能源未来至关重要。 致谢、贡献者和学分 本研究由国际能源署（IEA）能源市场与安全司（EMS）下的可再生集成和安全电力（RISE）单元与其他部门和办公室合作完成。该研究由RENA Kuwahata（电力系统转型能源分析师）和JAVIER Jorquera Copier（初级能源分析师）领衔，并在PABLO Hevia-Koch（RISE单元负责人）的指导下进行。 本研究的主要作者为Rena Kuwahata、Javier Jorquera Copier和Pablo Hevia-Koch。关键贡献分别来自Beatriz Barbosa（措施盘点）、Trevor Criswell（连接队列）、Camille Paillard（阶段定义与预测）、Isaac Portugal（阶段评估）、Floris van Dedem（需求响应）以及Jacques Warichet（新兴挑战）。 其他贡献来自该机构的各个领域：Eren Çam（频率稳定性）、Michael Drtil（电网）、Keith Everhart（政策建议）、Francys Pinto Miranda（频率稳定性）和Oskar Schickhofer（合同和支持方案）。 Yago del Barrio, Esra Bozkir Broekman, Enrique Gutierrez Tavarez, Craig Hart,Zoe Hungerford, Yuhei Ito, Hyejeong Lee, Edward McDonald, Yu Nagatomi, Axel Priambodo, 和 Jiapeng Zheng 提供了essential支持。 Justin French - Brooks 承担编辑责任。 来自IEA的多位同事为本研究提供了宝贵的意见，包括：Nadim Abillama、Yasmina Abdelilah、Vasilios Anatolitis、Heymi Bahar、José Miguel Bermúdez Menéndez、Piotr Bojek、Gyuri Cho、Julie Dallard、Oskar Kvarnstrom、Jean-Baptiste Le Marois、Teo Lombardo、Laura Mari Martinez、Brieuc Nerincx、Aloys Nghiem、Alessio Pastore、Amalia Pizarro、Brendan Reidenbach、Alana RawlinsBilbao、Alessia Scoz、Siddharth Singh、Thomas Spencer和Anthony Vautrin。 有价值的评论和反馈由IEA的其他高级管理层和其他许多同事提供。特别是Keisuke Sadamori、Paolo Frankl、Brian Motherway、Tim Gould、Dennis Hesseling、Nick Johnstone、Araceli Fernandez Pales、Uwe Remme和Brent Wanner。 感谢国际能源署（IEA）传播与数字办公室在编写报告及网站材料方面提供的帮助，特别感谢杰斯罗·穆伦。 库特里·布伦德、阿斯蒂德·杜蒙、朱莉娅·霍罗威茨、杨文姬、莉薇·高尔特、克拉拉·瓦洛瓦、卢西勒·瓦和洛伦佐·斯奎拉齐提供了生产过程中必不可少的支持。 IEA的法律顾问办公室、管理与行政办公室和能源数据中心在整个报告准备过程中提供了协助。我们还要感谢Einar Einarsson在设立同行评审方面提供的帮助。 感谢 IEA 电力安全顾问委员会。 各国常驻经合组织代表团也提供了宝贵的投入和支持。 许多高级政府官员和国际专家提供了输入并审阅了报告的初步草案。他们的意见和建议非常有价值。他们包括（按字母顺序排列）： Philippe Adam（国际电工委员会CIGRE），Daniele Andreoli（Enel X），DougArent（国家可再生能源实验室），Caterina Augusto（太阳能欧洲），Natalia Baudry（CRE），Harmeet Bawa（日立能源），Lex Bosselaar（荷兰企业家服务局Rijksdienst voor ondernemend Nederland），Guy Brodsky（加拿大能源与自然资源部），Michael Caravaggio（电力研究协会EPRI），Francesco Cariello（ARERA），Pawel Czyzak（Ember），Salvatore De Carlo（Terna），Vidushi Dembi（风能欧洲WindEurope），Fernando Dominguez（欧盟DSO实体），Arja Even（荷兰企业家服务局Rijksdienst voor ondernemend Nederland），Emma Fagan（Eirgrid），Rosa Isela Gómez García（墨西哥能源秘书处Secretaría de Energía），Matt Gray（TransitionZero），Maciej Grzeszczyk（欧盟委员会），Xue Han（国务院发展研究中心），Hannele Holttinen（Recognis），Ernesto Huber（国家级电网协调员Coordinador Eléctrico Nacional），Lars Georg Jensen（丹麦能源署），Ulrich Kaltenbach（Energy & Meteo Systems），James Kappel（加拿大能源与自然资源部），Mark Lauby（北美电力可靠性委员会NERC），Bronwyn Lazowski博士（加拿大能源与自然资源部），Nadine Lombardo Han（加拿大能源与自然资源部），Nitika Mago（德克萨斯州电力可靠性委员会ERCOT），Aman Majid（TransitionZero），Luca Marchisio（Terna），Kia Marie Jerichau（Energinet），Luciano Martini（意大利能源系统研究所Ricerca sul Sistema Energetico），Yasuo Matsuura（日本经济产业省），Mika Ohbayashi（日本可再生能源研究所Japan Renewable Energy Institute），SanderOosterloo（Alliander），Georgios Papaefthymiou（Elia Grid International），Kittiya Petsee（泰国能源部），Eldrich Rebello（加拿大能源与自然资源部），Ananya Saraf（瓦锡兰Wärtsilä），SC Saxena（电网印度Grid India），HannahSchindler（德国联邦经济事务和气候行动部），Devon Swezey（谷歌Google），Martha Symko-Davies（国家可再生能源实验室），Eckehard Troester（Energynautics GmbH），Wouter van den Akker（Alliander）、Øivind Viktor Blix（ARVA）、Peerapat Vithayasrichareon（DNV）、Frank Wiersma（Tennet）、Matthew Wood（Wärtsilä）、Zulfami Zulhasni（Tenaga Nasional Berhad）。 该报告还借鉴了在2024年4月9日举行的可再生能源整合高级研讨会中获得的见解。IEA感谢以下单位和专家在此次讨论中所做的贡献（按字母顺序排列）：IEA建筑物和安全单元以及以下专家： 托马斯·阿克伦（Energynautics），菲利普·亚当（CIGRE），丹尼尔·安德烈奥利（Enel X），朱利安·阿米乔（Zenon Research），文森特·奥弗雷（AFD - 法国发展署），赛尔哈特·艾丁古杜（Just Climate），迈克尔·巴尔（瓦锡兰能源），拉斐尔·贝尔迪奥（伊比德罗拉），托马斯·比约克（GE电网解决方案），卡里马·波乌基尔（Enedis），兰登·布赖泽（汇丰银行），汤姆·布朗（柏林技术大学），阿rne布鲁夫达特·斯文森（Infinigrid），邓肯·伯特（反应性技术），马克罗斯·伯恩（爱尔兰风能），卡特林·卡拉甘（美国能源部），弗雷德里卡·塞德伦（汇丰银行），安德烈·切格拉兹（可再生能源电网倡议），德夫里姆·切莱尔（Krakenflex），娜奥米·谢维勒（太阳能欧洲），法里德·科马蒂（Afry），凯利安·达利（Energy Tag），卢卡·德布鲁伊克雷（ECOS - 环境标准联盟），维迪什·黛比（WindEurope），费尔南多·多明格斯（欧盟DSO实体），艾玛·法根（EirGrid），卡洛斯·阿尔贝托·费尔南德斯·洛佩兹（IDEA），艾达·加西亚（Eurelectric），安托万·盖里（ ENGIE），贝阿特·戈尔斯坦（瑞士联邦能源办公室），罗莎·伊塞拉·戈麦斯·加西亚（墨西哥能源秘书处），萨尔瓦多·戈麦斯·拉莫斯（安塞纳能源），罗曼·格拉布恰克（NPC乌克兰能源），安迪·哈奇特（净零中心），Alejandro希