非洲大陆电力系统规划的进步

非洲大陆电力系统总体规划的 SPLAT - CMP 模型 2023 的方法框架 © IRENA 2024 除非另有说明，本出版物中的材料可自由使用、共享、复制、复制、打印和/或存储，但必须适当承认IRENA作为来源和版权持有者。本出版物中归因于第三方的材料可能受单独的使用条款和限制约束，在使用此类材料之前可能需要从这些第三方获得适当许可。 ISBN: 978-92-9260-605-3 CITATION IRENA (2024),非洲大陆电力系统规划的进步国际可再生能源署 ， 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 国际可再生能源署（IRENA）是一个政府间组织，支持各国向可持续能源未来转型，并作为国际合作的主要平台、卓越中心以及可再生能源政策、技术、资源和金融知识的储存库。IRENA 推广生物能源、地热能、水能、海洋能、太阳能和风能等各种形式可再生能源的广泛应用和可持续使用，在可持续发展、能源获取、能源安全和低碳经济成长与繁荣方面发挥作用。www.irena.org ACKNOWLEDGEMENTS 本报告由国际可再生能源署（IRENA）与国际原子能机构（IAEA）合作编写，受Asami Miketa和Larissa Pinheiro Pupo Nogueira（IRENA）指导，作者包括：Sebastian Hendrik Sterl（IRENA咨询顾问）、Bilal Hussain（IRENA）、Mohamed Bassam Ben Ticha（前IRENA咨询顾问）、Himalaya Bir Shrestha（IRENA）和BrunoMerven（IRENA咨询顾问）。 该报告受益于Daniel Russo、Nolwazi Khumalo、Paul Komor、Athir Nouicer和Seán Collins（国际可再生能源署IRENA）、Mario Tot（国际原子能机构IAEA）、Tichakunda Simbini和Tonderayi Gumunyu（非洲发展银行集团AUDA-NEPAD）、George Giannakidis和Thyrsos Hadjicostas（欧盟GTAF）、Alessia De Vita、Gildas Siggini和Ene Sandra Macharm（GIZ/GET.Transform）、Maximilian Parzen（PyPSA meets Earth）、DavideFioriti（PyPSA meets Earth和比萨大学）、Mikael Togeby及其同事（丹麦使馆在埃塞俄比亚/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Jarrad Wright（国家可再生能源实验室NREL）提供的审阅和评论。 出版物和沟通支持由弗朗西斯·菲尔德、斯蒂芬妮·克拉克和达里亚·加佐拉提供。报告由 Justin French-Brooks编辑，设计由 PhoenixDesignAid 提供。 免责声明 本出版物及其内容“现状提供”。IRENA 已采取合理预防措施验证本出版物中材料的可靠性。然而，IRENA 及其官员、代理、数据或其他第三方内容提供商不提供任何形式的明示或默示担保，并不对此处出版物或材料的使用后果承担任何责任或法律责任。 此处包含的信息不一定代表IRENA所有成员的观点。提及特定公司或某些项目或产品，并不意味着这些公司、项目或产品得到了IRENA的推崇或推荐，而不提及类似性质的其他公司、项目或产品。本文件中使用的任何设计ations和呈现方式，并不意味着对IRENA关于任何地区、国家、领土、城市或区域及其当局的法律地位表达任何意见，也不意味着对边界或边界的划分表达任何意见。 非洲大陆电力系统规划的进步 非洲大陆电力系统总体规划的 SPLAT - CMP 模型 2023 的方法框架 6 关于本报告。 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. 13 2.1 电力系统描述.........................................................................................................132.2 模型方法更新：系统和国家层面的约束条件.........................................................162.3 模型方法更新：发电........................................................................................... 202.4 模型方法更新：跨境电力传输............................................................................ 282.5 模型方法更新：储能的表示............................................................................. 312.6 总结........................................................................................................................ 32 3. 运行 Splat - CMP 模型的策略。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 5. 改进工作 / 战略的可能未来领域 … … … … … … … … … … … … … 41 参考文献 45 附录 49 图 1每个国家节点的 RES(参考能源系统) 示意图在 SPLAT - CMP 模型中图 2从 AfREP - hydro 数据库到 SPLAT - CMP 模型的水库水电数据转换 22图 3:地理空间概览：通过IRENA的MSR方法纳入SPLAT-CMP模型的太阳能光伏、集中式太阳能热发电、陆上风电和海上风电发电区域................................................................................................................................................26图 4（a）互连电压水平下 Surge 阻抗负载（单位：兆瓦 MW）的变化情况，以及（b）线路负载能力（占 Surge 阻抗负载的比例）随互连长度变化的情况..........................................................................................................................30图 5(a) 通用互联单元的成本（如SPLAT-CMP中所用）。 (b) 通用互联器的效率（如SPLAT-CMP中所用），包括线路损耗和转换器损耗............... 30图 6SPLAT - CMP 模型的各种建模元素的图形表示.......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 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 37图 9github. com 上 SPLAT - CMP 存储库的屏幕截图 39 TABLES 表 1SPLAT-CMP模型中各种技术类型在CMP过程中的储备贡献概述 .......................................................................................................................... 17表 2将通用互连器距离类别转换为电压电平类别在 SPLAT - CMP 模型设置中使用的表 3摘要变量、约束和非零矩阵元素的数量随着用于 CMP 的 SPLAT - CMP 模型中的时间片数量的变化 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … BOXES Box 1第一次 CMP 演习涉及的分析和工具 … … … … … … … …Box 2《议定书》 / 《公约》缔约方会议利益攸关方的工具选择考虑因素 (AUDA - NEPAD ， 2023c) 。… … … … … … … … … 10Box 3SPLAT - CMP 模型中研究风变化方面的潜在方法 ， 用于未来评估。 缩写 MW兆瓦兆瓦时MWhNREL国家可再生能源实验室 (美国)开式循环燃气轮机OCGTOSeMOSYS开源能源建模系统光伏发电PVRCP代表性集中途径河流RoRSAPP南部非洲电力池浪涌阻抗加载SILSM太阳倍数系统非同步渗透SNSPSPLAT系统规划测试共享社会经济路径SSPTWterawatt联合国UNUSDUnited States dollar可变可再生能源VREWAPP西非电力池世界能源转型展望WETOWACC加权平均资本成本 关于这份报告 这份报告提供了关于System Planning Test-Continental Masterplan (SPLAT-CMP)模型的设计和设置的详细见解，该模型是非洲大陆电力发展规划（CMP）中的优化模型，涉及电力生成和传输。CMP是由非洲联盟发展机构—新伙伴计划发展（AUDA-NEPAD）根据非洲国家元首在第34届会议中通过的建议而承担的一项倡议。th 2021 年非洲联盟国家元首和政府首脑会议常会。随后 ， 在 37 th在大会常会期间 ， 《议定书》 / 《公约》缔约方会议被正式通过 ， 成为非洲联盟 2063 年议程的旗舰项目。 CMP倡议旨在支持于2021年6月启动的AU非洲单一电力市场（AfSEM）倡议。非洲电力池积极介入CMP过程，以期将建模和规划流程与区域政策和倡议相一致。官方CMP建模团队除了AUDA-NEPAD指定人员外，还包括来自WAPP（西非电力池）、SAPP（南部非洲电力池）、EAPP（东非电力池）、CAPP（中非电力池）、COMELEC（地中海电力委员会）成员国以及欧盟全球技术援助设施（EU-GTAF）的代表。 IRENA 和原子能机构支持《议定书》