肯尼亚可再生能源整合的关键挑战和战略重点
肯尼亚电力系统以可再生能源为基础,电力普及率持续提升。截至2025年,肯尼亚的电力普及率已从2013年的37%提升至79%,并计划在2030年实现全民通电。肯尼亚的可再生能源发电占比接近90%,其中地热发电占比26%,水力发电占比24%,太阳能发电占比12%,风力发电占比12%,热力发电占比26%。近年来,地热发电能力的增长以及可变可再生能源的发展,对肯尼亚的电力系统稳定性和可靠性提出了新的挑战。
肯尼亚电力系统处于可变可再生能源整合的第三阶段,可变可再生能源发电对系统运行的影响日益增加,尤其是在风力发电量较高的时期。2024年,可变可再生能源发电量占全国发电量的约19%,其中太阳能光伏发电量约4%,风力发电量约14%。在此阶段,系统面临的主要挑战包括:净负荷变化加剧、调峰需求增加、预测不确定性提高等。为了应对这些挑战,肯尼亚需要提高预测精度和分辨率,缩短调度和重新调度间隔,并确保备用容量和存储资产的充足性。
肯尼亚电力市场改革和开放接入
肯尼亚正在从单一购买者模式向更加开放和灵活的市场结构转型。开放接入可以为可再生能源发电提供更多商业机会,并增加肯尼亚电力市场的竞争性。通过允许发电商和大用户直接签订合同并使用输电和配电网络,开放接入可以多样化供应,改善投资信号,并支持更有效地利用电网。然而,开放接入的实施需要清晰的操作规则和强有力的监管监督,以确保其有助于建立更具竞争力和弹性的电力系统。
灵活性和存储需求
灵活性和存储是电力系统日益重要的特征,肯尼亚对它们的需求也在不断增长。灵活性和存储可以帮助稳定电网,提高可靠性和以成本有效的方式管理资产。肯尼亚正在投资电网基础设施以提高网络可靠性,预计到2030年将投资超过20亿美元。在此背景下,灵活性和特别是存储可以发挥重要作用,通过吸收过剩发电量并提供电压和频率调节,从而减少对发电和输电资产额外投资的需求,同时不牺牲可靠性。
电池储能系统(BESS)在肯尼亚电力系统中发挥着关键作用,它可以提供日内灵活性,帮助管理可变可再生能源的波动性,减少弃风弃光,支持频率稳定性,并缓解网络约束。预计到2035年,肯尼亚将开发超过400兆瓦的独立BESS,以及超过500兆瓦的混合可再生能源-BESS项目。然而,为了满足肯尼亚不断增长的灵活性需求,仅靠BESS是不够的。肯尼亚还需要发展抽水蓄能、现有的可调热力发电和有效的输电网络和区域互联,以建立多样化的技术组合。
辅助服务
辅助服务对于维护电力系统的稳定性和可靠性至关重要,尤其是在可变可再生能源占比不断增长的情况下。这些服务支持核心系统功能,如频率控制、电压调节、运行备用和系统恢复,确保即使在条件快速变化的情况下,电力供应仍然安全。肯尼亚正在经历日益增长的运营压力,需要加强实时运营框架以维持系统稳定性,包括频率响应、运行备用、无功功率支持和系统恢复服务。
肯尼亚发展辅助服务的战略重点
- 明确系统服务需求和运营责任
- 加强监管基础和机构能力
- 定义支持逐步市场发展的采购途径
结论
肯尼亚在扩大基于可再生能源的电力和改善电力普及方面取得了显著进展,已成为非洲清洁能源领域的领导者。随着风能、太阳能、地热能和水力发电继续塑造肯尼亚的电力供应混合,肯尼亚现在面临着新的阶段,其中运营灵活性和系统稳定性成为维持安全和可靠电力的关键。为了确保肯尼亚的清洁能源转型在安全和可负担的基础上继续进行,需要三个相互支持的支柱:开放接入、灵活性和存储以及辅助服务。