IRENA-非洲大陆电力系统规划进展（英）-2024-54页_9mb

报告摘要

SPLAT-CMP模型方法学框架总结

报告背景与目的
非洲大陆电力系统规划（CMP）旨在支持非洲单一电力市场（AfSEM）的建设，推动电力基础设施的大陆级整合。SPLAT-CMP模型是非洲联盟开发计划署（AUDA-NEPAD）主导建立的开源优化模型，用于模拟发电与跨境输电的扩展规划。该模型结合了西非、东非、中非等区域电力池的现有数据，并整合了国际原子能机构（IAEA）与国际可再生能源机构（IRENA）的技术支持。
模型设计与核心创新
- 通用能源系统（RES）节点表示：
  每个非洲国家被建模为具有四种能源层级的节点（资源、发电、输电、配电），详细描述了资源储量、发电技术（化石燃料、水电、可再生能源等）及传输约束。
- 跨边界输电模拟：
  包含106条泛非跨境输电线，考虑了地理距离、地形、电压等级等因素，动态计算输电成本与效率。
- 系统约束优化：
  引入备用容量约束（如装机需覆盖峰值需求的10%）、瞬时可再生能源渗透率上限（70%），以及技术部署速度限制（如限制太阳/风能年新增容量）。
关键技术特征
- 采用MESSAGE框架，使用混合整数线性优化，最小化净现值（考虑折现率10%）。
- 引入气候情景（如RCP与SSP组合），用于模拟气候变化对水电、太阳能等资源的影响。
  - 储能技术：分别模拟了抽水蓄能与电池储能，考虑4小时存储时间。
    -纳入了非洲可再生资源数据库（如AfREP-Hydro水电数据），实现高时空分辨率模拟。
未来改进方向
- 提升国家内部电网分辨率（如多节点建模），减少能源预测误差。