近日,西班牙光伏聯盟(UNEF)儲能、氫氣及新興業務主管Ainhoa Jiménez在接受行業媒體采訪時,深度剖析并探討了促進西班牙儲能市場蓬勃發展的核心要素。
Jiménez指出,能源轉型正在徹底改變西班牙電力系統。在短短五年內,西班牙電力系統可再生能源發電份額從2019年的19%增長到2024年的65%以上,太陽能發電量在2024年歷史上首次領先,并連續四個月領先。然而,這種成功帶來了新的技術挑戰,需要創新解決方案。其中,“鴨子曲線”是西班牙需要部署更多儲能系統亟待解決的問題之一。
“鴨子曲線”以其獨特形狀而命名,它描繪了凈電力需求在一天之內的波動情況。這一曲線出現在電力需求顯著減少的白天中午時段,形成一個明顯的“低谷”。而在傍晚時段,隨著太陽能發電量減少,電力需求卻仍然很高,導致“鴨子曲線”快速攀升。
這種現象最初在美國加利福尼亞州顯現,“鴨子曲線”現象目前在西班牙愈發顯著。據2030年預測顯示,它甚至可能進一步演變為更為陡峭的“峽谷曲線”,在太陽能發電設施發電高峰與電力需求高峰之間的差異將變得更加突出。相關研究表明,凈電力需求的變化幅度將持續擴大,這對電力系統靈活性提出了更高要求。
這種情況帶來了幾個關鍵挑戰。首先,“鴨子曲線”加劇了電力市場價格波動性,使得在太陽能發電高峰時段電價大幅下跌,而傍晚時分則急劇上漲。此外,在發電量最高的時段,可再生能源棄電問題愈發嚴峻,大量寶貴且清潔的能源被白白浪費。Jiménez表示,對2030年前棄電情況的深入分析不僅未顯示出任何改善跡象,反而揭示了一個令人憂慮的趨勢:如果不加大儲能系統部署力度,可再生能源棄電量或將急劇增加,特別是在太陽能資源豐富的區域。這不僅會削弱電網系統運營效率,還會直接削弱太陽能發電場的盈利能力。
因此,西班牙光伏聯盟(UNEF)提出了一個全面性解決方案,即利用儲能系統來消除“鴨子曲線”現象及其帶來的種種不利影響,這無論是對穩定電價還是實現《西班牙國家能源與氣候綜合計劃》(PNIEC)2030年可再生能源部署目標而言,都至關重要。換句話說,業界已普遍認識到,儲能技術已不再是一項遙不可及的未來技術,而是成為了當下不可或缺的現實需求。如今,對于光伏發電項目開發商來說,儲能系統重要性已經與光伏組件相提并論。
儲能系統能夠在太陽能發電場發電量充足時充電,并在電力需求峰值期間放電,這對于解決“鴨子曲線”問題至關重要。這種靈活性不僅優化了可再生能源利用,還穩定了市場價格,并減少了備用發電廠的需求。
儲能系統為電力系統提供了多樣化服務,其應用領域廣泛且效益顯著。在電力系統調節服務方面,儲能系統不僅能夠提供必要調節功能,還能實現電壓的有效控制與管理,進而開辟出額外的盈利渠道。此外,在電網穩定性方面,儲能系統同樣發揮著舉足輕重作用,特別是在電網遭遇停電時,它能提供綜合慣性支持及自主啟動能力,這些能力在傳統同步發電機退出運行的情況下顯得尤為重要。
從經濟和技術的角度來看,儲能系統正在不斷取得進展。得益于成本降低和電池壽命延長,儲能系統的經濟可行性持續提高。儲能成本發展軌跡與太陽能發電成本的下降軌跡很相似,資本支出顯著降低,并且使用壽命不斷延長。根據預測,儲能系統的平準化成本(LCOS)將繼續呈下降趨勢,使得其部署和應用變得越來越具有吸引力。
因此,為太陽能發電設施配套部署電池儲能系統有著充分正當性。最終,需要記住的是,這不僅僅關乎國家層面的經濟或環境議題,對于可再生能源項目自身而言,也是一項提升盈利能力的明智之舉:儲能系統不僅能夠增強發電設施的可控性,還能通過提升能源利用效率來進一步增加其盈利能力。
展望未來,儲能系統是能源轉型的新前沿,其發展不僅對于解決“鴨子曲線”問題至關重要,也是實現100%可再生、高效且可靠電力系統的關鍵。因此,政府部門和行業廠商必須思考如何使利益最大化并采取果斷行動。首先,應該制定適當的監管和補償框架,為儲能系統設立專門拍賣活動,同時考慮額定功率和儲能容量兩大要素。這對于為儲能市場發展提供經濟信號至關重要。此外還需要基于科學和技術標準的儲能監管制度,向國內外潛在投資者傳達法律確定性的信息。只有這樣,在所有利益相關方的共同努力下,才能享受這項技術的益處,并為更加可持續和經濟可行的能源未來鋪平道路。