4月1日,西班牙电力需求大幅下降,光伏发电达到峰值功率近 13.5 吉瓦,覆盖了62.5% 的全国电力需求。根据西班牙能源预测服务机构AleaSoft提供的数据,西班牙电力批发价格从168.50 欧元 /MWh 降至3.70 欧元/MWh,降幅达到97.8%。
由于光伏发电量超出了需求预测计划,西班牙首次发生了“弃光”。尽管自2015年以来,可再生能源发电一直受到调整机制的影响,但弃电主要是风力发电。
而西班牙首次发生弃光的直接原因就是4月17日当天不仅是周日,还是复活节,电力需求严重下滑,而当日阳光明媚,正是光伏发电的好时候。
当天的光伏发电量曲线显示,在下午2:50到4:00之间,光伏发电量有所下降,媒体报道显示,这是电网运营商要求部分光伏电站暂停发电。
降价、弃光源于机制
西班牙此次发生的弃光和电力批发价格骤降,源于其现有的发电能力调节机制。
西班牙通过REE电力系统实时监控软件来保证发电需求平衡。当系统检测异常的低需求,而可再生能源发电量高于计划的情况时,将首先启动所有现有的调节机制,包括调节带。如果还不够,它将对发电设备发出指令以断开或减少发电。
所以无论是弃光,还是以前发生的弃风,这都是在预先设置的程序软件中,电站运营商就算抱怨,也只能接受,监控系统并没有特别的针对性。只是由于风电、光伏系统在建成之后的发电没有边际成本或排放,因此风、光发电总是优先于其它能源,而一旦出现弃风、弃光,也很容易遭到质疑。
弃光,已殃及分布式光伏
然而,随着光伏在电网容量中所占份额越来越大,一些可用的光伏输出由于技术或经济原因而未被使用的情况将变得越来越普遍,弃光现象也很难避免。以中国为例,2021年全光伏发电利用率为98%,全国风电平均利用率为96.9%,弃风、弃光正努力做到逐年降低。
此前,弃光主要发生在光伏装机大量部署的地区,如西北地区的集中式光伏电站,由于电网传输能力等问题经常发生弃光现象。而现在,就算是华东地区的分布式光伏,也正处于局部分时过剩的尴尬中,最典型的便是山东地区的分布式光伏,从4月起已有正式文件规定屋顶分布式光伏的上网限制。
根据美国能源部国家可再生能源实验室 (NREL)最近的一项研究,完全阻止光伏弃电的法规最终可能会限制电网运营商将太阳能用于辅助服务的能力。比如德国的政策要求光伏发电商因减产而获得补偿,反而不利于电网运营商对光伏发电的接纳。
储能 – 弃光终极解决方案
光伏发电的间歇性决定了弃电的不可避免,而解决这一问题的方法要么是放任,要么是储能。
所谓放任,就是如果光伏发电的成本足够便宜,弃电就弃了,甚至可以想象用削峰来保障足够的发电量,无需填谷。但这种躺平显然在目前的光伏发电成本下还不可能实现。
那么解决弃光就必须利用储能来实现削峰填谷,这就涉及到储能的成本。不过匆匆西班牙本次弃光事件来看,电力批发价格从168.50 欧元 /MWh 降至3.70 欧元/MWh,降幅达到97.8%。同一天高达165欧元/MWh的差价对于储能来说已经是极其好的投资机会,即便仅是100欧元/MWh,也是储能的机会。
科普:
小编在本文的图中发现,西班牙语中的“太阳能光伏发电”是“Generación solar fotovoltaica”,联想到德语的光伏是Photovoltaik,法语的光伏是photovolta?que,波兰语是fotowoltaiczne,荷兰语是fotovolta?sche,挪威语是fotovoltaic,意大利语是fotovoltaico,捷克语是fotovoltaika,匈牙利语是fotovoltaikus,就算是希腊语φωτοβολταϊκά也能想象出读法。
你若看懂,是不是就已精通十几门外语?如果你会说四川话、重庆话、贵州话、云南话,又不巧在江浙生活了几年,懂上海话、苏州话、无锡话、常州话、嘉兴话、宁波话、慈溪话,然后会说普通话的你,应该能听懂山东话、河北话、天津话、北京话、东北话,你已经是语言天才了。