隨著全球對可再生能源的需求日益增長,尤其是風力發電,這種綠色能源的快速發展同時也帶來了不少挑戰。在德國北部,特別是在蓬勃發展的風能產業,幾乎每年都有新的風力發電廠投入運營。儘管如此,在高產能的時間段內,這些風力發電廠卻不得不面臨「停機」的命運。這究竟是什麼原因導致的呢?
「在某些情況下,風力發電廠的發電量甚至無法得到妥善的輸送和分配。」
在北德國,風能的安裝容量已經達到了約50GW,這足以滿足該地區超過三分之一的電力需求。以石勒蘇益格州為例,本地的風能發電幾乎能涵蓋95%的電力需求。然而,這一切的背後卻隱藏著一個困擾當地能源網絡的問題:電網擴展的速度遠遠跟不上風能的發展。
隨著風力發電量的激增,電網需要承擔相應的運輸能力,使電力能夠有效地分配至消費者。然而,由於電網擴展的繁瑣審批流程及相關法規的制約,電網的升級速度顯得非常緩慢。當強風來臨時,過多的電力便無法透過限制的電網有效輸送,結果導致了擁堵的現象。
「在強風發電高峰期,部分風力發電機必須關閉,以確保電網穩定。」
為了解決這一擁堵問題,系統運營商只能採取一種手段:發電管理。這意味著在風力發電量高時,部分風力發電機被強制停機。儘管這種管理方式能夠在短期內保護電網運行,但其所帶來的生態和經濟成本卻不容忽視。
每關閉一個千瓦時的風能發電,必須啟用另一個傳統電廠來彌補短缺,這往往是燃氣聯合循環發電廠(CCGT)。根據報告顯示,德國的發電管理成本每年都在攀升,預計到2025年會達到50億歐元。
「停機所帶來的費用並非系統運營商直接承擔,最終將轉嫁給消費者。」
為了解決擁堵問題,歐洲在研究和開發地方靈活性市場。這些市場專注於利用本地的可再生能源資源,讓它們能夠在需求高峰時提供靈活性,包括電池儲能和需求響應等新型技術。這不僅有助於緩解電網擁堵,還能改善資源的有效利用。
利用地方靈活性市場,系統運營商和靈活性提供商均可獲得利益,並且減少部署更多基礎設施的需求。然而,每個地區的具體條件各不相同,這要求對地方靈活性市場進行不同的設計,這引發了額外的成本挑戰。
「當前市場的設計缺乏一致性,可能會導致整體社會成本的上升。」
此外,如何在政策上平衡地方與全國需求之間的關係,仍然是待解的挑戰。尤其當新的法規強調使用靈活性資源而非傳統的發電措施時,必須考慮到每個地區的特定需求。
為了促進可再生能源的可持續發展,歐盟及德國尚需有更多的政策支持和市場機制創新。地方靈活性市場龐大的潛在價值不僅能解決當前的擁堵問題,還能進一步促進可再生能源的使用,讓消費者享受到更加公平的電力價格。
如今,隨著新技術的引入和市場模型的創新,未來的市場設計或許可以更充分地利用本地可再生資源,然而,在這樣的背景下,如何確保所有利益相關者的公平參與與回報,將是我們需要共同努力解決的課題?