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“没有输电就没有能源转型”:电网才是限制太阳能行业全球扩张的关键因素

时间: 2024-06-11 来源: PV-Tech 作者: 打印 字体

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今年,PV Tech Premium特别关注全球太阳能行业加速融资的必要性,比以往任何时候都更加关注提供实现世界清洁能源目标所需的数万亿美元,而绿色债券等替代融资方式正日益成为太阳能融资领域越来越重要的一部分。


然而,从这些讨论中我们得出一个共同点,即缺乏投资通常不是扩大全球太阳能行业的限制因素。


相反,一些专家认为,正是由于缺乏电网可用性,才阻碍了对可再生能源的投资,特别是太阳能,迫切需要融资的是电网基础设施,而不是太阳能项目。


今年早些时候,PV Tech报告称,到2030年,仅欧洲就将缺乏205GW的太阳能电网容量,因为新光伏项目的投产速度超过了将这些项目连接到现有电网的新电网基础设施的增加。


这些数字来自智库Ember Climate的一份报告,该报告表明,欧盟每年至少需要投资584亿欧元用于输配电网。根据另一家智库Institut Rousseau的数据,这是实现欧盟气候目标所需的1.16万亿欧元年度投资中不小的一部分。


“许多电网计划严重低估了预计将并入的风能和太阳能装机容量,”伊丽莎白·克雷莫纳说。


但为这些项目筹集资金可能是一个挑战,因为电网通常是由国家政府运营的大型基础设施项目,而不是私人资本的直接投资。


如果世界要扩大电网容量,那么在快速变化的能源格局中,寻找这些资金并与世界各国政府合作,优先考虑太阳能项目的接入将具有挑战性。


全球绿色瓶颈:光伏装机飙升,并网问题凸显


埃姆伯气候能源与气候数据分析师伊莉莎白·克雷莫纳(Elisabeth Cremona)是《“传输使命”:欧洲能源转型的电网》报告的作者之一,她表示:“很明显,投资者对可再生能源项目的兴趣正在不断增加,因此,目前看来,资金问题似乎并不是真正的问题。”


我们需要确保对这些清洁技术至关重要的基础性基础设施的投资,比如电网、储能和灵活性方面的投资,能够跟上可再生能源发展的步伐。


Ember的报告将一些欧洲国家的输电系统运营商(TSO)制定的计划与各自国家政府在最新一轮国家能源和气候计划(NECPs)中制定的可再生能源目标进行了比较。


这些计划将欧盟的2030年太阳能装机容量目标提高了90GW,这是一个令人印象深刻的数字,但迄今为止,TSO们的电网扩建计划尚未能与这一计划中的发电能力相匹配。


最典型的例子是葡萄牙,该国计划在本十年末安装20.4GW的太阳能装机,但其输电系统运营商(TSO)——国家电力公司(Rede Electrica Nacional, S.A.)目前只计划为太阳能项目提供8.9GW 的传输容量。


这11.5GW的缺口是欧洲最大的缺口,也是第二大的百分比缺口,占比56%。这一数字仅次于爱尔兰,爱尔兰的TSO计划安装2.1GW的新容量,而其最新的国家能源和气候计划(NECP)的目标是8GW。


也许更令人担忧的是,即使是拥有更雄心勃勃太阳能计划的TSO也在努力寻找新的风电部署空间,这表明欧洲可再生能源将受到电网供应不足的阻碍。丹麦是太阳能新增TSO装机容量的领导者之一,TSO Energinet的目标是新增35.5GW太阳能装机容量,而NECP指定为11.7GW,相差203%。


然而,Energinet的电网新风电装机容量也出现了52%的缺口,这表明在建设能够满足多种可再生能源技术需求的基础设施方面存在困难。


克雷莫纳说:“Ember关于国家输电系统的最新报告显示,许多电网计划严重低估了预期推出的风能和太阳能容量,电网发展可能不足以支持这种容量的整合。电网规划必须具有足够的前瞻性,以便各国做好准备并充分利用能源转型带来的好处。”


在美国也有类似的情况。2021年至 2022 年期间,等待并网的可再生能源和储能容量增加了40%,因为对新可再生能源项目的投资超过了并网项目。


“整个太阳能行业在将项目连接到电网方面经历了延迟,”美国独立电力生产商(IPP)Vesper Energy的输电和互连总监Sonny Nguyen解释说。


“大多数市场都是如此,包括PJM、MISO和CAISO,这主要是由于与处理和完成互连研究相关的延迟。因此,我们往往会看到更长的开发周期时间,这需要更多的资金,并且往往会导致项目的开发风险增加。


然而,美国的情况可能不像欧洲那样令人担忧。美国能源信息署(US Energy Information Administration, EIA)的最新数据显示,2023年,太阳能开发商将19%的计划太阳能产能的并网日期推迟到了明年,这一数字较前一年的23%有所下降。


尽管2023年的数据仍高于2018年至2021年四年间平均延迟的产能,但这一虽小但仍然是进步,可能有助于为欧洲太阳能行业树立先例。


募集投资资金:能源转型的关键


Nguyen表示:“无论是太阳能、风能还是电动汽车,投资资本和可靠、高效的电网都是推动未来可再生能源发展的重要贡献者。因此,额外的资金支持和电网改革对于促进可再生能源的更大规模部署至关重要。”


“在未来十年内,对电网基础设施进行全面改造将是区域传输组织(RTOs)、独立系统运营商(ISOs)和公用事业公司面临的重大挑战。”


“我们知道对电网基础设施的投资是必要的——没有输电就不可能有能源转型,”克雷莫纳表示同意。“欧盟委员会估计,欧盟成员国的电网每年将需要约584亿欧元的投资,但电网运营商的投资似乎已经超过了这个数字。”


克雷莫纳继续指出,2022年,负责中低压电网的欧洲配电系统运营商 (DSO) 在其基础设施项目上投资了350亿欧元,而管理高压和超高压电网的 TSO已宣布计划每年投资280亿欧元。总投资额为630亿欧元,至少从融资角度来看,这表明欧洲正在取得进展。


克雷莫纳说:“我们的分析显示,欧洲各国的电网扩张预计将在未来十年内加速,这表明政策正在朝着正确的方向转变。此外,部分成员国的计划表明,在政治意愿的推动下,快速交付电网基础设施项目是可行的。”


德国是电网改革有效实施的典范,其结合了大规模的资金投入和克雷莫纳提出的“政治意愿”。TSO 50Hertz已经宣布将投资207亿欧元用于电网基础设施建设,是过去五年投资额(48亿欧元)的四倍多,并且是2023年制定首个新网络发展计划(NEP)的四个TSO之一。


该计划随后经历了多轮审查和修订,并于今年3月获批。该计划包括新建4800公里的输电线路以及对现有2500公里输电线路的升级改造。还将建设5条新的高压直流输电线路,每条输电线路的容量为2GW。


克雷莫纳继续说道:“如果欧盟认真对待能源转型,就必须继续将电网置于其政治议程的首位。确保太阳能和风能能够真正接入电网,这一点与太阳能电池板和风力涡轮机本身同样重要。”


从政策到共用设施:太阳能储能结合


克雷莫纳还指出,如果各国不愿意在短期内投资新的电网基础设施,从长远来看,他们可能不得不支付更多费用。


她以西班牙为例,该国在2023年投资了20亿欧元来帮助其“已经不堪重负的电网”,而不是投资扩大电网所需的大约11.6亿欧元。


诸如此类的例子指出了与提供电网基础设施相关的其他一些挑战,即缺乏对问题的认识以及不愿意接受潜在的解决方案。克雷莫纳呼吁各国政府“更好地识别和解决电网投资不足背后的结构性和经济原因”。


克雷莫纳建议:“紧急解决电网连接队列问题——一种方法是从'先到先得'的方法转变为'先准备好、先服务'的集群方法。”这是美国联邦能源监管委员会(FERC)为解决大规模电网队列问题所做的工作。


克雷蒙纳指的是今年3月FERC实施的2023-A号命令,旨在加快准备就绪的项目的电网连接。尽管目前还无法评估这一改革的长期影响,但命令的关键部分是将电网连接的分配责任交给ISO,因为ISO拥有FERC所说的“最完整的传输系统知识”。


Nguyen补充道:“在人员和资源方面进行投资,以帮助减少电网容量挑战,这是一个巨大的机会,” 他赞扬了FERC的最新改革,认为这是更好地界定新电网连接责任的一种方式。“在FERC最近努力提高ISO和公用事业机构在改善互联过程方面的责任之后,我们已经看到了积极的进展。”


克雷莫纳还认为,对“替代电网解决方案”的支持,如储能,有助于减轻大型电网基础设施的压力。今年早些时候,Arenko的高级业务拓展经理里姆沙·贾维德(Rimshah Javed)在接受PV Tech Premium采访时表示,将太阳能和储能结合在一起有着很强的商业案例,“你知道如何从你的资产中赚钱”。


这可能包括增加存储和灵活性(例如电池和需求侧响应),以及创新的电网解决方案,如动态线路额定值和电缆共享等。



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