由于光伏發電量超出了需求預測計劃,西班牙首次發生了“棄光”。盡管自2015年以來,可再生能源發電一直受到調整機制的影響,但棄電主要是風力發電。
而西班牙首次發生棄光的直接原因就是4月17日當天不僅是周日,還是復活節,電力需求嚴重下滑,而當日陽光明媚,正是光伏發電的好時候。
當天的光伏發電量曲線顯示,在下午2:50到4:00之間,光伏發電量有所下降,媒體報道顯示,這是電網運營商要求部分光伏電站暫停發電。
降價、棄光源于機制
西班牙此次發生的棄光和電力批發價格驟降,源于其現有的發電能力調節機制。
西班牙通過REE電力系統實時監控軟件來保證發電需求平衡。當系統檢測異常的低需求,而可再生能源發電量高于計劃的情況時,將首先啟動所有現有的調節機制,包括調節帶。如果還不夠,它將對發電設備發出指令以斷開或減少發電。
所以無論是棄光,還是以前發生的棄風,這都是在預先設置的程序軟件中,電站運營商就算抱怨,也只能接受,監控系統并沒有特別的針對性。只是由于風電、光伏系統在建成之后的發電沒有邊際成本或排放,因此風、光發電總是優先于其它能源,而一旦出現棄風、棄光,也很容易遭到質疑。
棄光,已殃及分布式光伏
然而,隨著光伏在電網容量中所占份額越來越大,一些可用的光伏輸出由于技術或經濟原因而未被使用的情況將變得越來越普遍,棄光現象也很難避免。以中國為例,2021年全光伏發電利用率為98%,全國風電平均利用率為96.9%,棄風、棄光正努力做到逐年降低。
此前,棄光主要發生在光伏裝機大量部署的地區,如西北地區的集中式光伏電站,由于電網傳輸能力等問題經常發生棄光現象。而現在,就算是華東地區的分布式光伏,也正處于局部分時過剩的尷尬中,最典型的便是山東地區的分布式光伏,從4月起已有正式文件規定屋頂分布式光伏的上網限制。
根據美國能源部國家可再生能源實驗室 (NREL)最近的一項研究,完全阻止光伏棄電的法規最終可能會限制電網運營商將太陽能用于輔助服務的能力。比如德國的政策要求光伏發電商因減產而獲得補償,反而不利于電網運營商對光伏發電的接納。
儲能 – 棄光終極解決方案
光伏發電的間歇性決定了棄電的不可避免,而解決這一問題的方法要么是放任,要么是儲能。
所謂放任,就是如果光伏發電的成本足夠便宜,棄電就棄了,甚至可以想象用削峰來保障足夠的發電量,無需填谷。但這種躺平顯然在目前的光伏發電成本下還不可能實現。
那么解決棄光就必須利用儲能來實現削峰填谷,這就涉及到儲能的成本。不過匆匆西班牙本次棄光事件來看,電力批發價格從168.50 歐元 /MWh 降至3.70 歐元/MWh,降幅達到97.8%。同一天高達165歐元/MWh的差價對于儲能來說已經是極其好的投資機會,即便僅是100歐元/MWh,也是儲能的機會。