Where do Germany’s electricity imports come from?
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摘要
本研究聚焦德国2024年电力进口来源的多种数据驱动分析方法,揭示不同方法在进口量和组成上的显著差异,强调欧洲电力市场耦合机制中净头寸的经济含义及方法学选择对结果的影响,提出使用净头寸进行经济分析的建议 [page::0][page::1][page::2][page::3]。
速读内容
德国电力进口的背景与市场耦合机制 [page::0][page::1]
- 2023年德国由净出口转为净进口,进口量约为77.2 TWh。
- 常用ENTSO-E的调度商业流量数据并非直接反映双边贸易,而是通过算法计算得到,实际经济解释应基于净头寸。
- 欧洲单日内市场耦合(SDAC)及连续盘内市场(SIDC)的机制对数据解读有关键影响。
多种进口来源计算方法及经济与物理解释 [page::1][page::2]
- 介绍了基于商业流(CFT、净CFT)、总池净CFT和物理池净进口等不同量度方法及其背后的经济和物理解释框架。
- 流程追踪方法分为聚合耦合流追踪(AC)和直接耦合流追踪(DC),后者考虑本地发电与需求,对进口贡献评估更复杂。
2024年德国-卢森堡区域进口量及来源差异 [page::2][page::3]

- 不同方法下进口总量差异明显,商业流总和为77.2 TWh,净商业流和物理流量在40-43 TWh区间。
- 主要进口来源为法国(14.6-20.6 TWh),挪威、瑞士、瑞典等国家也贡献显著,但不同方法导致荷兰、丹麦和瑞典的贡献份额波动较大。

- 按发电类型来看,核能和水电贡献最大,风电和太阳能进口也占较大比例。
不同数据来源的净头寸差异及其机制影响 [page::3]
| 时间 | SDAC净头寸 (GWh) | net CFDA净头寸 (GWh) | net CFT净头寸 (GWh) | 物理净流 (GWh) |
|----------------|------------------|----------------------|---------------------|----------------|
| 2024年累计进口 (TWh) | 35.7 | 43.0 | 43.3 | 40.8 |
| 2024-03-27 15:00 | -14.2 | -12.9 | -12.9 | -12.5 |
| 2024-04-10 19:00 | -14.0 | -18.0 | -16.8 | -15.5 |
| 2024-12-12 8:00 | -12.4 | -15.8 | -17.7 | -17.4 |
| 2024-08-18 11:00 | -13.6 | \- | -17.2 | \- |
- SDAC净头寸未涵盖瑞士等非SDAC市场交易,导致进口量估计偏低。
- 各市场耦合阶段数据体现不同的净进口情况,具体小时差异明显。
结论:进口来源的多样解读与建议 [page::3]
- 电力进口来源无法唯一确定,净头寸在经济分析中更具意义。
- 应明确数据和方法,防止对跨境贸易的错误解读和误用。
深度阅读
德国电力进口来源分析报告详尽解读
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1. 元数据与概览
报告标题:《Where do Germany’s electricity imports come from?》(德国电力进口来自何处?)
作者:Mirko Schäfer, Tiernan Buckley, Anke Weidlich (INATECH Freiburg);Frank Boerman (TenneT TSO B.V.)
发布日期:2025年
机构:INATECH Freiburg大学、TenneT传输系统运营商
主题:分析德国电力进口的来源国别及能源类型,针对2023年以来德国由净出口国转为净进口国的现象,结合欧洲电力市场耦合机制探讨进口电力的起源及数据解读的复杂性。
核心论点及信息传达:
- 2023年德国首次自2002年以来转变为电力净进口国,年进口量77.2 TWh,出口量48.9 TWh,引发公众及学界对进口电力来源及性质的关注;
- 目前对电力进口起源的分析多基于ENTSO-E发布的“计划商业流”(scheduled commercial flows)数据,但这些数据背后存在复杂的算法计算和市场耦合机制,不能简单理解为双边贸易数据;
- 论文重点剖析现有数据与方法在确定电力进口起源上的局限和解读差异,提出多种计算方法并对2024年的小时级数据进行对比分析;
- 强调不同数据源及分析方法的结果存在显著差异,呼吁在政策和经济分析中必须明确采用的数据和方法,避免误解。
综上,论文围绕德国电力进口“究竟来自哪里”这一核心问题,从数据层面及方法论出发,揭示现有解读中隐藏的复杂性和不确定性[page::0,1]。
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2. 逐节深度解读
2.1 引言(Introduction)
- 关键观点:德国“能源转型”(Energiewende)背景下,随着核电逐步退役、煤电减少,2023年德国由长期净出口转为净进口。进口占总电力消费约5%,看似不大,但对市场和政策影响不容忽视。
- 推理依据:引用Agora Energiewende数据(77.2 TWh进口,48.9 TWh出口),强调进口并非能源安全风险的直接表现,而是市场效率的结果。多数据源(包括ENTSO-E、SMARD等)共同构成分析基础。
- 重点:强调“计划商业流”数据的误读风险,因其是基于算法后验计算,并非市场参与者实际双边交易,实际意义在市场净头寸,而非双边流转量。
- 结论:需要开发并比较多种方法来更准确地揭示电力进口的来源[page::0]。
2.2 数据与方法(Data and Methods)
- 简介:基于ENTSO-E透明度平台的详细数据,包括每小时发电类型、储能充放电、跨境物理流动和计划商业流(分日间和总流),涵盖2021-2024年;
- 计算方法:提出了不同“进口来源”计量方法,从简单的计划商业流原始数据,到净化处理(净流量),再到全系统净出口分配(池化的净流量),最后物理流量及“流量追踪”技术(flow tracing);
- 经济解释:介绍“商业流总量(CFT)”、“净化商业流(netted CFT)”、“池化净流量”等概念,阐明不同方法对进口量和来源估计的影响,指出在日间市场耦合中只有净头寸(net positions)具经济意义;
- 物理解释:基于跨境物理流量的“物理进口(pooled net phys.)”,再到“流量追踪”法(aggregate coupling和direct coupling flow tracing)在物理网格层面解析电力流向及来源,乃至对局部发电与流入流出混合的定量归因;
- 净头寸定义:区分单日间市场净头寸(SDAC),纳入非SDAC市场如瑞士和英国日间市场后的净商业流(net CFDA和net CFT),以及实际跨境物理流的净头寸(net phys.),强调它们在场景和时间维度差异带来的解释上的复杂性[page::1,2]。
2.3 结果(Results)
2.3.1 进口电量
- 数值对比:
- 进口总量(2024年):
- 未净化商业流(CFT):77.2 TWh
- 按单连接净化(netted CFT):66.9 TWh
- 累计净进口整合(pooled net CFT):43.3 TWh
- 物理跨境净进口(pooled net phys.):40.8 TWh
- 直连流追踪法(DC flow tracing):62.3 TWh
- 直连流追踪因考虑局部发电混合,赋予区域进口电力更高数值,甚至涵盖净出口区。
- 国家起源分布(图1):
- 法国为最大进口来源(14.6 - 20.6 TWh),符合其作为欧洲大型净出口国及地理邻近性的事实;
- 瑞士、挪威、瑞典为其他主要来源,数值在3-10 TWh区间;
- 荷兰、丹麦的估算结果差异较大,基于局部商业流的测定显示这些邻国较高进口占比,池化净流数据则显著减少;
- 瑞典进口份额在不同方法间差距明显,说明方法论对结果影响显著。
- 能源类型构成(图2):
- 核电和水电是进口的主力(核电14.6 - 21.5 TWh,水电12.1 - 16.6 TWh),因法国和北欧国家发电结构所致;
- 风能(陆上、海上)和太阳能贡献也明显,范围7.5 - 22.2 TWh。
- 反映了进口电力不仅依赖传统能源,且可再生能源占比不容忽视。[page::2,3]
2.3.2 净头寸对比(表1)
- 年度总额:
- SDAC进口量(35.7 TWh)低于其他指标(net CFDA 43.0 TWh,net CFT 43.3 TWh,net phys. 40.8 TWh),主要因SDAC不涵盖与瑞士的跨境交易;
- 出口数据在各指标间差异较小(约11.5-12.7 TWh)。
- 具体小时值分析:
- 净进口高峰时间点的净头寸表现不同,反映交易市场动态:
- 如2024-03-27 15:00,SDAC净进口为-14.2 GWh,同时可再生率高,日内市场减少进口需求;
- 2024-04-10 19:00,净CFDA进口峰值-18 GWh,低可再生,显示跨市场交易促使进口增加5 GWh左右;
- 表明不同市场耦合阶段和跨境交易时点对净头寸产生显著影响。
- 结论:不同数据源必须结合理解市场结构、交易机制才能合理利用[page::3]。
2.4 结论部分(Conclusion)
- 进口电力的具体起源在耦合欧洲市场下无明确唯一解释;
- 单一日间市场耦合中的净头寸是具有直接经济意义的数据;
- 多市场、多时段、多连接方式的电力流动计算极为复杂,市场参与者之间双边交易关系难以由计划商业流直接反映;
- 各种进口起源测定方法都是事后基于不同假设和解释框架的分析工具,结果对方法高度敏感;
- 研究建议经济分析中应以净头寸为依据,且如果需要深入了解进口构成,应明确描述计算方法和数据源,防止误用和误读。
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3. 图表深度解读
图1:德国-卢森堡竞标区2024年进口构成(来源国别,单位:TWh)

- 描述:横轴为不同测量方法(CFT、netted CFT、pooled net CFT等),纵轴为电量,颜色堆叠代表不同国家贡献。
- 解读:
- CFT方法显示最高进口总量,各国贡献均较大,反映未经净化的“计划商业流”之总量。
- 典型净化方法(pooled net CFT、pooled net phys.)均显示较低进口量,突出法国(绿色)为最大贡献国,其次是北欧和瑞士。
- 直接耦合流追踪方法(DC flow tracing)则回升进口量,强调局部发电及流动混合效应,使部分出口区看似带有进口份额。
- 联系文本:该图验证了文本对进口国别贡献的定量描述及方法差异影响,是说明方法论敏感性的关键视觉证据[page::2,3]。
图2:德国-卢森堡竞标区2024年进口构成(发电类型,单位:TWh)

- 描述:不同颜色表示核能、水电、风能(海陆)、太阳能、燃气、煤炭、生物质等能源类型对进口电量构成贡献。
- 解读:
- 核能(红色)和水电(水蓝色)占主导,反映法国、瑞士、北欧电网的能源结构。
- 可再生能源(风能陆上/海上、太阳能)合计贡献显著,显示绿色能源已成为进口重要部分。
- 化石燃料及燃气贡献有限。
- 联系文本:与文中对能源类型分析相符,支持结论中强调欧洲进口电力的多样化能源结构[page::2,3]。
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4. 估值与经济分析相关讨论
虽然本报告不是典型的估值研究,但对“净头寸”的经济意义提供了详细阐述:
- 仅“单日间市场耦合(SDAC)”产出的净头寸具有直接经济意义,反映市场参与者的真实净买卖电量。
- 其他“净商业流”数据混入了跨市场(如瑞士、英国)和日内市场交易,不完全反映单一市场经济行为;
- 同时,物理跨境流与市场净头寸存在差异,部分因平衡市场操作,输电限制和时序问题。
这对理解欧洲电力市场定价机制、贸易流动、系统稳定性和风险评估至关重要。因此,使用净头寸作为经济分析的输入,在避免误解市场行为及风险层面提供理性基础[page::1,3]。
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5. 风险因素评估
报告核心风险隐含于数据使用与解读:
- 数据误用风险:将计划商业流误认为真实双边贸易数据,会导致对进口来源和依赖关系的错误结论;
- 方法论不确定性:不同流量追踪和净化方法产出结果迥异,缺乏统一标准风险混淆政策和市场解释;
- 市场机制复杂性:多层市场耦合、各类跨境交易、系统调节行为影响物理和商业流之间的对应关系;
- 统计与报告限制:数据覆盖、采集和算法计算的不一致性影响结论稳健性。
报告强调的缓解策略是建议明确方法论定义,结合不同市场和物理层面合理使用数据,避免片面简单解读[page::0,1,3]。
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6. 批判性视角与细微差别
- 报告作者对数据本身及现有解读的局限性持谨慎态度,避免过度简化;
- 对“计划商业流”数据的强烈批判体现其对方法论深刻理解,也暗含提醒市场分析和政策制定者应防止误用;
- 不同方法差异巨大,即使在同一区间内,暗示市场结构与耦合机制复杂,单一数字不能代表真实情况;
- 对德国和卢森堡合并竞标区的使用可能掩盖国家间细节,但报告已指出这点需要注意;
- 报告呈现复杂金融及电力系统术语时保持了良好平衡,适度展开,利于跨学科理解。
总之,报告虽然详细,但依旧承认数据与模型的不确定性和结果的解释范围有限[page::0-3]。
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7. 结论性综合
本文对德国电力进口起源进行了极其全面的解析,结合欧洲一体化电力市场的耦合机制,明确指出:
- 传统理解中的电力进口来源数据(计划商业流)不能直接等同为双边贸易,因背后包含复杂的市场算法和实际物理网流差异;
- 通过多种方法——计划商业流原始值,净化处理,池化系统净出口分配,物理跨境流及物理流量追踪——对进口电量和来源进行估算,结果差异显著;
- 进口主要来自法国、瑞士、挪威、瑞典等邻近电力净出口国;进口能源以核能和水电为主,可再生能源份额亦显著;
- 德国在2023年转为净进口国,但进口占总消费约5%,可视作市场效率体现而非能源安全警告;
- 经济上,只有净头寸有直接意义,且应结合不同市场耦合阶段数据,避免用计划商业流数据误导政策和公众讨论;
- 建议未来研究和政策讨论须明确所用数据来源和方法,避免混淆,确保跨境电力贸易分析的准确性和透明度。
图表的深刻意义在于直观揭示了不同方法下进口电力在国家和能源构成上的估算分布,清晰显示“如何量化进口”极大依赖分析方法,单一指标不可全信。
本报告深化了对欧洲集成电力市场复杂交易结构的理解,警醒电力政策、监管机构和研究者必须细致分析数据背后的机制,才能做出准确判断与有效决策[page::0-3]。
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总结
- 德国电力进口数量及来源深受欧洲市场耦合机制影响,存在多重解读方法;
- 法国作为最大进口来源国,以及核能和水电在进口结构中的主导地位,显示欧洲绿色能源和低碳排放技术的流通;
- 数据不能简单粗暴使用,必需结合市场机制和物理流分析;
- 报告贡献了多方案比较的分析框架,为未来研究和政策制定提供了基础和警示。
此报告在专业数据应用、方法论剖析及政策指引方面均堪为典范,对于研究跨境电力贸易及电力市场耦合极具参考价值。
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参考页码标注
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如果需要对报告中的具体表格(如表1)或数学模型细节进一步解析,可做补充说明。