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能源危机愈演愈烈 欧洲能源转型暴露何种困境?

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能源危机愈演愈烈,暴露了欧洲能源转型中的何种困境?

近两个月来,欧洲天然气、动力煤与碳价一路狂奔。作为化石燃料和可再生能源时代之间的纽带——欧洲天然气价格更是从去年低位暴涨了八成。这使得欧洲多国电力价格居高不下,工业生产受阻,多国面临通胀隐忧。

欧盟方面称,俄罗斯天然气供应下降是导致该现象的原因之一。但一个不容忽视的事实是:在退出煤炭的进程中,欧盟风电等可再生能源的发电量亦存在一定缺口。

欧洲风能协会的数据显示,上半年欧盟风能发电量同比下降7%。英国政府数据显示,该国第二季度风力发电量同比下降14%。电力供应商Drax的数据显示,在最为极端的情况下,即在9月6日这一天,英国风能仅提供全境2.5%的发电量,远低于去年平均值。

北京大学能源研究院特聘研究员杨富强在接受第一财经记者采访时表示,近期欧洲多国电价上涨,主要是由于发电量供小于求和化石燃料发电成本上升。从基本面情况来看,欧洲能源并不存在严重供给短缺的困境,但风能、太阳能等可再生能源发电量有明显减少。未来如果欧洲各国想推进能源转型政策,使可再生能源发电量稳定,需要在储能技术和智能数字化技术上有所突破。

可再生能源为何发电不利

杨富强认为,在能源转型过程中,欧洲多国可再生能源比重较高。当风能和太阳能供电不足时,该地区的供电量便易受较大影响。

近年来,由于欧洲大力淘汰或限制煤炭发电,且风光等可再生能源发电成本大幅下降,使得可再生能源在欧洲发电量占比较大。

欧盟统计局的数据显示,截至2020年,欧盟的可再生能源发电量已占35%以上。德国的可再生能源净发电量占比首次超过化石能源,占比已超50%。在可再生能源中,风能是德国、英国最重要的电力来源,分别供应了这两个国家27%和24.2%的发电量。

杨富强表示,虽然欧洲多国风能太阳能发电的技术已相对成熟,但风能太阳能发电具有间歇性、波动性的特点,这使得风电太阳能发电呈现明显时间(年月日小时分钟)变化。当风力变化时,风能供电量变化明显。今年欧洲多国风力较弱,且不断遭遇极端天气,使得今年欧洲许多风电场的发电量均有所减少。

根据独立天气建模组织Vortex编制的数据,今年吹过北欧的风强度平均下降了15%。电力供应商Drax的数据显示,今年3月,英国经历了十多年来最长的低风量时期。2月的最后一周,英国风力电力输出量仅占总装机容量的11%。

联合国政府间气候变化专门委员会的研究也支持欧洲风力下降的趋势。该机构还预测,到2100年夏季,西欧、中欧和北欧的风速将下降多达10%。

杨富强还称,风能太阳能发电呈现“波动性”,这一负面特点可以修正。当风力增强时,风能发电量则有所增加。如果将此时较多的电量储存起来,可以缓解风力减少时风能发电量低的问题。但由于目前储能技术并没有商业规模化,使得风能发电过剩的电量还难以大规模储存。

欧洲能源转型困境应如何破局

面对当前的能源危机,及可再生能源发电不利的局面,欧盟的能源转型政策在内部受到一定批评,称这一政策过于激进。

而在中国社会科学院欧洲研究所研究员、欧洲经济研究室副主任孙彦红看来,虽然欧洲可再生能源发电在此次能源危机中暴露出一定脆弱性,但不能因此否定欧盟的可再生能源政策。她在接受第一财经记者采访时表示,如果欧盟过去多年没有大力发展可再生能源,那么面对当前的天然气价格飙升,欧盟国家的电价只会更高。

近年来,欧洲多国加大对风能领域的投资力度。欧洲风能协会的数据显示,2020年,欧洲新风能项目的融资达到创纪录的143亿欧。陆上和海上风电总计已融资6.3吉瓦的新装机容量,同比增加8%。在今年年中开始下发的“恢复基金”中,欧盟多国承诺将资金的30%用于发展绿色经济。

对于未来如何突破能源转型的困境,杨富强认为,从技术层面来看,储能技术和智能数字化技术是关键。

杨富强表示,欧洲如果想在风能太阳能发电上有所突破,储能是决定这一问题的关键。“在利用风力发电时,必须和一定的储能方式结合才能实现连续供电。根据能量存储形式的不同,广义储能包括电储能、热储能、氢储能和抽水储能四类。”他称。

他进一步表示,众多储能技术中,电化学储能是发展潜力最大的电力储能技术。但是,目前这一技术并未大规模推广,其成本仍较高。如果未来随着动力电池产业规模效应进一步显现,蓄电池储能则最有望减缓风能太阳能发电不稳定的问题。

此外,杨富强还称,在可再生能源为主的动力系统上,智能和数字化技术有望实现电力在小时/分钟层级上的发、输、配、用的平衡。

在智能和数字化技术上,欧洲各国政府与企业正与全球科技企业合作,在碳中和数字化问题上已更进一步。

为实现2050年碳中和目标,今年年中,亚马逊、IBM、谷歌、微软等公司已签订《欧洲气候中和数据中心运营商公约》。这些公司承诺,将通过能效管理、清洁能源利用等方式,在2030年实现数据中心气候中和与100%可再生能源利用。

以谷歌在芬兰的数据中心为例,该公司通过与芬兰当地公司签署多项风能购电协议,为当地电网输送大量的可再生能源的电力。同时。谷歌与芬兰的电网自有的零碳能源合作,使得该地区数据中心97%的电力消耗来自不间断的零碳能源。

在可再生能源行业政策层面,孙彦红也认为,欧盟应推广扶持智能和数字化技术的政策,这会加快建设智能电网,以加强针对可再生能源发电的储备和调配功能。同时,此次能源危机也使欧盟意识到,发展可再生能源还需更加多样化,不能过于依赖太阳能或风能,应开发更多类型的可再生能源。

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