少即是多：如何在配电系统扩建上节省数十亿

到2045年，如果电网运营商继续按照过去的方式规划和建设，德国配电系统的扩建可能耗资约2500亿欧元。但Agora Energiewende的一项研究表明，如果运营商更好地利用现有基础设施，并在需要的地方部署灵活性，大约可以节省660亿欧元。要做到这一点，他们需要改进规划和运营流程。

热泵、电动汽车、电池储能系统和新型工业用电用户正在改变对配电系统的需求。与此同时，越来越多的太阳能和风能发电厂正在向电网的低压层级输送电力。电网运营商必须扩建基础设施，以同时容纳馈电峰值和不断增长的负荷。但并非每一个需求峰值都需要新建输电线路或额外的变压器。通常情况下，电网一年中只有几个小时需要满负荷运行。

Agora Energiewende最近的一项研究表明，更好地利用现有基础设施和有针对性地部署灵活性，可以如何提高电网扩建的成本效益。潜在的节省金额约为660亿欧元——超过预期总投资的四分之一。

从馈电峰值到不断增长的负荷

如果继续按照传统方式规划和运营电网，到2045年，电网扩建将需要总计2480亿欧元的投资。在这种情况下，防止过载的解决方案将是加固或增加输电线路、变压器、变电站和二次变电站。

最初，大部分投资将用于扩建高压电网。从2035年起，扩建需求将显著增加，尤其是在中压层级。到2045年，该层级的投资总额将达到1134亿欧元，成为配电系统中最大的成本组成部分，其次是低压层级，投资额为743亿欧元。

与此同时，电网扩建的驱动因素正在发生变化。在中压层级，可再生能源产能的扩张最初是新增需求的主要来源。然而，随着电气化的推进，2035年至2045年间不断增长的电力需求将超过发电，成为扩建的主要驱动力。在低压层级，需求已经是决定性因素。热泵、电动汽车和其他新型用电用户正在增加负荷。因此，电网运营商需要致力于调整网络以适应不断增长的电力消耗，而不是仅仅关注可再生能源的馈电。

并非每个峰值都需要扩建电网

为了降低电网扩建成本——进而降低消费者支付的电网费用——Agora的研究概述了几种方法，其效果会随时间变化。一些措施只是推迟了扩建需求，但这样做争取了时间。

在发电侧，动态削峰是减少太阳能和风能发电厂罕见馈电峰值的有效工具，从而降低所有电压层级的电网扩建需求。超配是一种在单个连接点安装超过电网峰值时段容纳能力的容量的方法。然后可以通过限电来限制馈电峰值。多个发电厂共享一个电网连接也可以减少馈电峰值。这种被称为“同地协作”的方法指的是在风电场或太阳能发电场旁边直接安装电池储能系统。这些电池储能系统可以储存多余的电力并在稍后馈入电网，从而更高效地利用现有的连接容量。

有针对性地使用灵活性

从长远来看，有针对性的负荷管理具有最大的成本节约潜力。随着电力需求的增长，消费侧的灵活性变得越来越重要。电动汽车、热泵和电池储能系统可以将用电时间转移到不同时段。如果进行战略性管理，这可以缓解关键时段的电网压力。其目的不是全面减少消费，而是使其适应当前的电网状况。

动态电网费用可以激励消费者在电网容量充足时用电。要使这些价格信号发挥作用，它们必须反映实际的瓶颈，并在不同电压层级之间进行适当协调。在某些情况下，服务电网的电池储能系统可以缓解局部瓶颈，并推迟或消除电网扩建的需求。

数字化铺平道路

为了更好地利用现有容量并在需要的地方部署灵活性，电网运营商需要尽可能准确地了解其网络状态。尤其是在中压和低压层级，他们通常缺乏关于各条输电线路或变压器实际使用强度的信息。数字电网监控、先进的计量基础设施和更准确的预测可以提高透明度。这样可以更早地检测到负荷峰值，更准确地评估可用容量储备，并使现有设备的运行更接近其实际性能极限。所有这些都有助于更高效地利用电网，减少对昂贵扩建的需求。

结论：将灵活性作为规划原则

基于这些发现，Agora Energiewende的研究呼吁进一步发展已确立的NOVA规划原则（“Netzoptimierung vor Verstärkung vor Ausbau”——先优化电网，再加固，最后扩建）。在NOXVA原则中，X代表灵活性。新建输电线路和发电厂不应再是应对配电系统日益增长的负担的唯一解决方案。该研究认为动态削峰、超配电网连接和有针对性的负荷控制是特别有效的工具。然而，要使这些解决方案成为电网规划和运营中不可或缺的一部分，还需要适当的监管框架。德国政府和联邦网络局需要制定激励措施，鼓励更高效地利用现有电网基础设施，并系统性地纳入灵活性。

关于Agora的研究

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