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2040年的德国,太阳能将走向何方?

近年来,德国积极推动能源转型,大力发展可再生能源,提出要在2050年将可再生能源发电比例提至80%。相应地,德国计划在2022年前关闭国内所有的核电站;联合政府也表明类似立场,声称最迟在2038年前关闭所有煤电厂。

为了达成这一宏愿,德国国内的年度新增光伏装机量应达到8GW左右。根据最新研究,随着德国逐步淘汰核电和煤电的进程不断向前推进,风头正劲的光伏成为短期内的最佳替代选择。与此同时,到2040年,储能容量需要增加30倍才能保证太阳能成为该国能源系统的主力军。

2019年上半年,德国光伏新增装机量为2,020MW,势头强劲。相关研究结果表明,可再生能源,尤其是太阳能是2040年前解决德国国内供电短缺问题的最有效方法。相比于风力发电,光伏的可调动性更快、随处可用、发电成本更低,因此更受公众欢迎。德国的电力消耗有望从2018年的530TWh增加至2040年的880TWh,因此,截至2030年,德国的光伏装机容量需要达到162GW,用以填补核电和煤电退出留下的空白;截至2040年,国内光伏装机容量将增至250GW以上。

太阳能发电的不稳定性意味着需要更大的储能空间,根据相关研究预测,到2040年,德国国内将需要当前30倍的储能空间,从当前的1.9GWh增至59GWh。此外,为了平衡光伏电站在冬季下降的发电量,需要两位数的吉瓦级电量用于电解过程;电转气和绿色氢能的推出同样急需电气加热和运输。仅在电动汽车领域,2040年前,产生的额外发电量将达到70TWh。

根据相关研究,截至2040年,德国大型光伏电站的发电量将从15.7GW增至126.7GW,将需要约91GW的工商业屋顶光伏电站装机量,户用光伏电站装机量也将从当前6.6GW增至35GW。届时,太阳能将成为德国的主导能源,在能源格局的构建中发挥至关重要的作用。

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