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如果电网投资不足,可再生能源跃进可导致更多停电风险

日期:2021-05-04    来源:国际能源小数据  作者:E Small Data

国际电力网

2021
05/04
09:47
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关键词: 电网投资 化石燃料 核电站

加州2020年8月酷热驱动的电力短缺和2021年2月由极寒驱动的德克萨斯州电力短缺,在很大程度上都是由于过度依赖那些依赖天气的可再生能源。在德克萨斯州寒潮期间,连核电站化石燃料电厂都发生冰冻的事实表明,电网需要更可靠的基荷发电,而不是无尽的间歇供应。如果不在电池存储和其他负载平滑技术上进行大规模投资,而美国联邦政策迫使各州更加依赖可再生能源,只会增加各州停电的概率和频率。

在过去10年里,投资者在依赖天气的能源上损失了530亿美元,其中大部分是风力涡轮机,而在2月份的寒潮中,风力发电厂基本无法使用,寒冷只是部分原因,另一个主要原因是风速低。持续数天的停电成本最终使德克萨斯损失近2000亿美元。

当然,可再生能源并不意味着停电。德国2020年的电力结构中,有37.5%来自风能和太阳能,电力可靠性没有下降。如果加州在过去10年没有关闭大型核电站和天然气发电厂,加州本来也可以避免停电。完全从可再生能源中获得100%的电力,德克萨斯电网需要7000吉瓦的电池容量,可储存13.6太瓦小时的电力。这一电量是美国所有发电能力的6倍,而仅对德克萨斯州而言,成本将达到5.8万亿美元,这几乎是拜登总统提议的基础设施气候立法的三倍。

特斯拉位于内华达州的Gigafactory每年可生产35吉瓦时的电池容量,停电期间德克萨斯州的缺口约为1600吉瓦时。如果把特斯拉在内华达州的电池产能用于满足德克萨斯州的需求,需要特斯拉内华达工厂46年的产量。而为满足前述100%可再生能源环境所需的13.6太瓦小时,需要内华达州工厂388年的产量。

德国是通过继续运营包括褐煤在内的化石燃料发电厂,而不是建造更多的输电线路和电池,来维持电网可靠性。德国56%的无碳能源电力中,近一半(24%)来自核电站、水电站和生物质,这些能源远比太阳能和风能可靠得多。

由于太阳能和风能由于依赖天气的特性,当一个地区的太阳能和风能同时满发的情况下,电力往往大于需求,这会导致大幅降低市场批发价格,从而使基荷发电厂破产。芝加哥大学经济学家最近发现,国家促进可再生能源的政策导致消费者支付的电费比没有这种授权政策的消费者多支付1250亿美元。德国联邦审计机构在最近的报告中得出结论,德国在2020年至2025年期间需要花费6000多亿美元,包括电网升级的投资。

有些专家认为,依赖天气的可再生能源将使电力系统更加可靠,这难以自圆其说。最近德克萨斯州和加利福尼亚州的停电事件给这些论点泼了一盆冷水:当一个大州的三分之一的电力供应来自依赖天气的能源,显然是危险的。


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