德国是世界上光伏装机规模的国家，在推动光伏发展方面的政策、管理、技术等经验为世界上多个国家效仿。光伏发电的发展从来不是一帆风顺的，德国在光伏发展过程中也出现了电网运行压力持续增加、新能源补贴高导致电价上涨过快等问题。分析德国大比例光伏发展中出现的问题及其解决途径，总结相关启示，将为我国光伏并网提供有益借鉴。

　　德国光伏发展情况

　　14年，德国已连续9年保持世界光伏发电大国的位置。截至14年年底，德国光伏发电装机容量约为38万千瓦;当年光伏发电量达到328亿千瓦时，约占全部发电量的6.3%。

　　光伏已成为德国装机容量的电源。截至14年年底，德国光伏发电装机容量约占德国电力总装机容量的21.5%，占比。可再生能源发电而言，光伏装机占比也，达可再生能源装机的43.5%。此外，14年6月9日，德国光伏瞬时出力超过系统负荷50%。

　　德国光伏发电市场已进入平稳调整期，光伏发展增速明显放缓。德国光伏发电市场的发展大致经历了市场启动、快速发展、急剧扩张和平稳调整四个阶段。

　　德国14年8月1日出台新版《可再生能源法》，规定德国未来光伏发电的年度新增规模将限定在240~260万千瓦。14年，德国光伏新增装机约为180万千瓦，稍低于政策目标，新增装机规模下降显著，光伏发展速度明显放缓。

　　带来的技术问题及解决方案

　　大比例光伏并网的影响已不局限于配电网，对系统稳定性受到关注。德国光伏接入电网主要呈现三个特点，大规模分布式光伏接入不仅对配电网产生影响，也对大电网稳定运行产生了重要影响。

　　对于配电网，光伏并网引起的电压升高和设备过载问题较为突出。电压升高是光伏接入配电网带来的主要影响之一。在传统的电力输送方式下，电流的方向是单一的，从发电到用户，电压随着距离及用电水平而降低。大量分布式光伏接入电网后，尤其在脆弱或远距离的电网中，由于分布式光伏发电抵消用户负荷导致线路轻载甚至线路潮流反向，电压升高会成为一个突出问题。

　　此外，随着分布式电源的接入水平增加，反向功率的发生更加频繁。反向功率可能比变压器或者线路的容量还高，引起变压器或线路过载。

　　对于大电网稳定运行，光伏发电的影响首先表现在系统有功平衡压力增加。光伏发电具有典型的日变化特性，大比例光伏并网将显著改变系统供电负荷曲线，增加电网运行压力。此外，光伏出力预测误差大，也将增加系统运行风险。

　　另外是系统频率风险增加。在没有特殊要求的情况下，分布式光伏发电设备一般没有类似常规机组的频率控制特性，电网出现扰动情况下，光伏发电设备向电网提供频率支撑的能力较弱。11年，德国光伏的“50.2赫兹”问题是光伏对电网频率稳定运行影响的典型例子。

　　对此，德国主要给出了两个解决方案。

　　一是电网扩建。根据德国能源署开展的配电网扩建需求研究，30年之前，德国需要对16.1万千米线路进行改扩建，补充安装6900万千伏安容量的变压器。从各电压等级的电网扩建需求来看，中压和低压需要改扩建的线路长度最长，但是高压需要改扩建的线路比例，且高压线路的改扩建成本。根据德国能源署研究结果，德国需对高压电网进行32%的扩建，对中压电网进行15%的扩建，而低压电网只需进行5%的扩建。

　　二是提高系统运行灵活性。一方面，提高常规电厂运行灵活性。以德国TenneT公司控制区为例，该控制区13年7月几乎每天午餐时间的风电和光伏发电都大于此区域的负载，且具有明显的陡升陡降特点。因此，要求常规电厂运行灵活性增加，能够非常迅速地启停机组。另一方面，加强电网互联，充分发挥大电网资源优化配置作用，调动各方资源提高电网运行灵活性。

　　德国国内的抽水蓄能等灵活调节电源比例较低。目前为提高系统运行灵活性，德国拟加强与北欧电力系统的互联，充分利用挪威等国的水电，促进德国的可再生能源消纳。在欧盟层面，加强电网互联，建设欧洲统一电力市场，促进区域电网融合，是欧洲电网建设的重要发展方向。