鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:620次 | 2021年11月25日
挪威能否擔(dān)任“歐洲電池”商的重任?
歐洲積極發(fā)展綠能,使得能源儲(chǔ)存需求大增,在眾多電池技術(shù)與新創(chuàng)事業(yè)積極搶食未來(lái)市場(chǎng)的同時(shí),也有許多人直接想到人類(lèi)當(dāng)前最成熟、價(jià)廉的能源儲(chǔ)存技術(shù)之一:抽蓄水力發(fā)電。挪威因?yàn)橄忍斓匦蝺?yōu)勢(shì),擁有937座水壩,成為“歐洲電池”的候選人。
目前德國(guó)、丹麥大力發(fā)展風(fēng)能,丹麥已經(jīng)連年出現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電最高峰時(shí),甚至?xí)^(guò)全國(guó)用電量,因此必然要出口電力,很不幸的當(dāng)?shù)滐L(fēng)力發(fā)電過(guò)剩時(shí),北德的風(fēng)力發(fā)電也相同過(guò)剩,大家一起過(guò)剩,電該往哪里去?于是挪威學(xué)者專(zhuān)家自告奮勇,認(rèn)為挪威可以擔(dān)任容納多余電力的要角。
挪威科技大學(xué)學(xué)者卡斯帕·維爾萊德(KasparVereide)以及挪威可再生能源環(huán)境設(shè)計(jì)中心(CentreforEnvironmentalDesignofRenewableEnergy,CEDREN)均認(rèn)為,挪威的大量水壩有機(jī)會(huì)成為“歐洲電池”。
卡斯帕·維爾萊德于2015年提出,只要改裝20座水壩都為抽蓄水力發(fā)電設(shè)施,每座供應(yīng)高達(dá)1吉瓦(Gigawatt)的儲(chǔ)電容量,總計(jì)20吉瓦,水壩改裝本身將要價(jià)3億歐元,同時(shí)還得興建歐洲各國(guó)連接到挪威的高壓輸電線路,以及相對(duì)應(yīng)的所有系統(tǒng),與水壩改建經(jīng)費(fèi)全數(shù)加總,總價(jià)約60億歐元。
事實(shí)上挪威國(guó)家電網(wǎng)(Statnett)早已開(kāi)始進(jìn)行“虛擬能源儲(chǔ)存”。挪威現(xiàn)有6條高壓直流(HVDC)跨國(guó)輸電線路,其中4條連往丹麥,總計(jì)1.7吉瓦容量,其他2條連往荷蘭,總計(jì)700百萬(wàn)瓦(Megawatt)容量。興建中的有一條1.4吉瓦高壓直流跨國(guó)輸電線路NordLink連往德國(guó),以及同為1.4吉瓦的北海電網(wǎng)連結(jié)(NorthSeaNetwork,NSN)連往英國(guó),兩者都由ABB承包。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
當(dāng)?shù)滐L(fēng)能過(guò)剩時(shí),透過(guò)跨國(guó)輸電線路把多余能源輸往挪威,挪威就先使用丹麥的廉價(jià)過(guò)剩電力,讓水庫(kù)先慢慢儲(chǔ)蓄融雪水、雨水,等到丹麥要電力時(shí),挪威再用先前省下的水來(lái)發(fā)電,回輸給丹麥。雖然并沒(méi)有用上抽蓄水電,但這種做法形同是在幫丹麥儲(chǔ)存電力,所以稱(chēng)之為“虛擬能源儲(chǔ)存”。
也就是說(shuō),挪威事實(shí)上早已開(kāi)始擔(dān)任歐洲電池的角色,只是規(guī)模沒(méi)那么大。卡斯帕·維爾萊德認(rèn)為,20吉瓦的目標(biāo)太過(guò)宏大,要大幅擴(kuò)建跨國(guó)輸電線路,要較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)成,但短中期內(nèi),達(dá)成5吉瓦的目標(biāo)則并不會(huì)太困難。
隨著德國(guó)發(fā)展綠能的腳步加速,挪威“歐洲電池”的角色越來(lái)越受到德國(guó)的重視,因?yàn)槔碚撋希舻聡?guó)完全由風(fēng)能與太陽(yáng)能供電時(shí),挪威的水電儲(chǔ)能資源,可以完全滿(mǎn)足德國(guó)的能源儲(chǔ)存需求。然而,這也引起了一場(chǎng)有關(guān)“歐洲電池”概念的大辯論。
德國(guó):高低鋒期相同、抽蓄設(shè)施不足
德國(guó)能源投資家與研究者比楊·彼得斯(Bj?rnPeters),于2017年三月時(shí),對(duì)挪威“歐洲電池”概念提出了質(zhì)疑,他的主張是,挪威目前水壩要在夏季豐水期儲(chǔ)水,供應(yīng)冬天枯水期的用電,而冬季是北歐暖房用電高峰,為此每年得儲(chǔ)存相當(dāng)于440億度電力的水,比楊·彼得斯認(rèn)為挪威人自己的用電需求就會(huì)占用大多數(shù)水庫(kù)的儲(chǔ)能空間。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
比楊·彼得斯又認(rèn)為,由于挪威的用電高峰與德國(guó)的用電高峰相同,都在冬季,而太陽(yáng)能發(fā)電高峰卻是在夏季,同時(shí),挪威水庫(kù)的水源來(lái)自春季融雪以及夏季雨水,水位高峰也是在夏季,兩者有電時(shí)一起有電,缺電時(shí)一起缺電,無(wú)法互補(bǔ)。比楊·彼得斯還認(rèn)為由于挪威正在全力推動(dòng)全面電動(dòng)汽車(chē)化,出現(xiàn)額外電力需求,使得挪威更不容易擔(dān)任“歐洲電池”。
比楊·彼得斯也指出,挪威現(xiàn)在少有抽蓄水力發(fā)電設(shè)施,要大幅興建;此外,將必須大幅擴(kuò)建跨國(guó)輸電線路,挪威國(guó)內(nèi)的輸電網(wǎng)絡(luò)容量也得同時(shí)大為擴(kuò)增,以應(yīng)付將電力輸送到各地水庫(kù)儲(chǔ)存的負(fù)載。
針對(duì)德國(guó)人的質(zhì)疑,卡斯帕·維爾萊德與4位挪威學(xué)者立即提出反駁,指出比楊·彼得斯的想法有部分犯下基本錯(cuò)誤。
挪威:丹麥、德國(guó)過(guò)剩風(fēng)能恰補(bǔ)挪威抽蓄水電
挪威學(xué)者們指出,電網(wǎng)能源儲(chǔ)存需求,重要是供電與需求要時(shí)時(shí)平衡,并非看每年的用電度數(shù),例如當(dāng)?shù)滐L(fēng)力發(fā)電于夜間過(guò)剩時(shí),挪威即使尚未大力興建抽蓄水電,光是以“虛擬能源儲(chǔ)存”的方式,就可以吸收過(guò)剩電去化,省下發(fā)電用水,因而讓水庫(kù)儲(chǔ)得更飽,在白天用電尖峰時(shí)發(fā)電,這種每日,或是以周為單位的彈性調(diào)節(jié)平衡,和每季或每年巨觀上來(lái)看從夏季儲(chǔ)水到冬季的需求是兩回事,并不互相干擾。
卡斯帕·維爾萊德也指出比楊·彼得斯對(duì)德國(guó)與北歐國(guó)家當(dāng)前可再生能源發(fā)展?fàn)顩r有基本誤解,受限于緯度,北德與北歐國(guó)家重要的可再生能源是風(fēng)力發(fā)電,而非太陽(yáng)能,而風(fēng)力發(fā)電是冬季會(huì)過(guò)剩,也就是說(shuō),事實(shí)上,德國(guó)風(fēng)能過(guò)剩時(shí),剛好挪威的水庫(kù)都在低水位、潛在儲(chǔ)存容量最大時(shí),剛好互補(bǔ),與比楊·彼得斯誤以為的情況恰恰相反。
卡斯帕·維爾萊德更進(jìn)一步說(shuō)明,當(dāng)前挪威因?yàn)樯儆谐樾钏姡虼嗽谌攵埃畮?kù)都必須蓄積到滿(mǎn)水位,以因應(yīng)冬季的發(fā)電需求,此時(shí)能源儲(chǔ)存能力的確會(huì)大減,不過(guò),若是照卡斯帕·維爾萊德的計(jì)劃,大力興建抽蓄水電設(shè)施,就不再有此必要,冬季可發(fā)完電后利用丹麥、德國(guó)的多余電力,把水抽回水庫(kù)。
另一方面,挪威本身也正在積極興建風(fēng)力發(fā)電,一一完工上線后,也將使冬季的水力發(fā)電需求相對(duì)大減。
而針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)需求,挪威學(xué)者也強(qiáng)力反擊,指出挪威把全數(shù)汽車(chē)換為電動(dòng)汽車(chē),每年新增用電約80億度,不過(guò)是新增年用電量的6%,對(duì)能源平衡毫無(wú)影響。
挪威學(xué)者也有同意比楊·彼得斯之處,那就是當(dāng)前挪威的確抽蓄水電設(shè)施太少。由于過(guò)去沒(méi)有需求,目前挪威只有12座抽蓄水力發(fā)電設(shè)施,但是,挪威學(xué)者們指出,要把現(xiàn)有水壩新安裝抽蓄水力發(fā)電設(shè)施并不困難,而且,因?yàn)椴⒎切陆ㄋ畨危⒉粫?huì)有環(huán)保爭(zhēng)議問(wèn)題。
挪威學(xué)者們認(rèn)為,挪威的確有“歐洲電池”的潛力,只不過(guò)要實(shí)現(xiàn)這樣的潛力,要政治上大力支持。
有關(guān)挪威學(xué)者們的“華山論劍”,比楊·彼得斯表示同意他們的部分論點(diǎn),也認(rèn)為要把挪威現(xiàn)有水壩改裝為抽蓄水力發(fā)電設(shè)施是有可能的,只是站在德國(guó)的立場(chǎng),比楊·彼得斯有多一層憂(yōu)慮。他擔(dān)心,不論挪威供應(yīng)儲(chǔ)能服務(wù)與否,挪威本身用電永遠(yuǎn)可以滿(mǎn)足,但對(duì)仰賴(lài)挪威當(dāng)“歐洲電池”的國(guó)家來(lái)說(shuō),萬(wàn)一挪威的儲(chǔ)能容量到頂了,該怎么辦呢?
或許比楊·彼得斯的憂(yōu)慮有點(diǎn)杞人憂(yōu)天,因?yàn)闆](méi)有任何國(guó)家會(huì)把雞蛋全放在一個(gè)籃子,必定會(huì)建置自有的能源儲(chǔ)存容量,或是建立其他各種虛擬能源儲(chǔ)存與調(diào)配方式,而非全數(shù)仰賴(lài)“歐洲電池”。
無(wú)論如何,“歐洲電池”能否實(shí)現(xiàn),還得仰賴(lài)挪威政府政策,是否只想自掃門(mén)前雪,或是愿意在能源領(lǐng)域扮演更積極的國(guó)際角色,并為國(guó)家開(kāi)創(chuàng)全新財(cái)源?這就要看挪威政治人物的決心了。