德国如何保持电网稳定——100%可再生能源系统稳定路线图

电力系统在任何时候都保持稳定是保障电力安全供应不可或缺的前提。今年4月西班牙葡萄牙的大范围停电事件再次凸显了系统稳定的重要性。如何才能让电网始终保持稳定？该问题的核心在于：发电与用电必须始终保持平衡，电压也需控制在规定范围内。德国联邦经济和能源部（BMWE）的“系统稳定路线图”展示了100%可再生能源情景下，电力系统始终保持稳定运行的有效路径。

2025年4月28日，西班牙和葡萄牙发生大规模断电，持续数小时。事故原因尚未最终查明，这次停电事件也深刻表明了安全供电系统的重要性。那么，电力系统如何才能保持稳定运行呢？

此文我们走近德国电力系统，了解这一保持稳定、默默运作的庞大系统。首先需要了解的是，为了保障电网的安全运行，电力系统中的频率和电压必须始终保持在特定的限值范围之内。即使在发生故障后，系统也必须能迅速且可靠地恢复到正常运行状态。

电网稳定的前提

电网系统稳定运行的前提是电力的生产与消费始终保持平衡。电网频率是衡量这一平衡的重要指标，当供需失衡时，电网频率会立即发生波动。如果将电网频率控制比作一架天平，发电与用电就是天平的两端，一旦不平衡，天平就会发生倾斜。

图片来源：BMWE, Frequenzhaltung als Waage zwischen Erzeugung und Verbrauch

除此之外，无论是大型工业设备，还是普通家用电器，为了保障设备的正常运行，电网中的电压必须始终保持在技术允许范围内（一般为±10%）。此外，相关设备还必须具备一定的抗扰能力，在因故障导致电压短时剧烈波动的情况下，能够在一段时间内安全、稳定地继续并网运行。