和歐洲其他國(guó)家不同,北歐地區(qū)并未見(jiàn)到風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電由于成本下降而爆發(fā)式增長(zhǎng)。包括水電的可再生能源已經(jīng)占據(jù)了北歐電力供應(yīng)3/4的份額。到2040年,近78%的電力供應(yīng)仍將以可再生能源為主導(dǎo),其中水電獨(dú)大,占比67%。
最早到2030年,低成本的風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電資源將占比15%,但是到2040年,由于機(jī)組退役或補(bǔ)貼不足,該占比將回落至11%。
2017年,風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電在滿足電力需求中的小時(shí)需求占比17%,到2030年將提升至24%。到2040年,這些資源占比將回落至2017年水平,以及在2030年,甚至2040年,單純的風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電仍將無(wú)法滿足全部電力需求。
由于風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電輸出超過(guò)需求而導(dǎo)致的棄風(fēng)棄光問(wèn)題,將不會(huì)成為北歐地區(qū)的能源問(wèn)題。同時(shí),作為一個(gè)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電滲透率較低的地區(qū),北歐的系統(tǒng)波動(dòng)性也不會(huì)有所增加。
根據(jù)模型測(cè)算,2017年系統(tǒng)波動(dòng)率上升曲線為8吉瓦/小時(shí),下降曲線為6吉瓦/小時(shí)。這意味著北歐地區(qū)1/6的水電機(jī)組關(guān)停一小時(shí)。到2040年,最大上升曲線為5吉瓦,以及最大下降曲線3吉瓦,較目前水平下降37%~50%。盡管大量的水電資源非常適合處理北歐的系統(tǒng)波動(dòng)需求,然而當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)波動(dòng),在遠(yuǎn)離水電站的區(qū)域或者偶然出現(xiàn)的線路擁塞情況下,仍然需要本地靈活性資源進(jìn)行調(diào)劑。
和其他歐洲電力系統(tǒng)不同,盡管風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電持續(xù)增長(zhǎng),但北歐市場(chǎng)保持相對(duì)穩(wěn)定。風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電能力的增加相對(duì)較小,不會(huì)對(duì)現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組的總體結(jié)構(gòu)和運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。基于水電的占比,78%的可再生能源(其中風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電占比11%)不會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)波動(dòng)性以及“棄風(fēng)棄光”的情況,基荷電源將保持穩(wěn)定的占比。
北歐地區(qū)的水文循環(huán)情況大致是,在冬季水的流入量最低,大部分水被凍結(jié);春季和夏季,雪融化時(shí),水流入量最高。相對(duì)在冬季電力需求高的時(shí)候,風(fēng)力發(fā)電更高,夏天則較低。盡管分析的是北歐電力市場(chǎng),但實(shí)際上,主要的水電資源還是存在與挪威和瑞士。這些資源使整個(gè)區(qū)域既能實(shí)現(xiàn)深度脫碳,又能引進(jìn)可變的風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電資源,而不會(huì)遭遇系統(tǒng)靈活性挑戰(zhàn)。
北歐的地域和資源優(yōu)勢(shì),使得其可以利用廉價(jià)的風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電,減少了對(duì)其他類(lèi)型的容量和資源的利用——包括儲(chǔ)能技術(shù)(這其中假定北歐國(guó)家之間有很強(qiáng)的電網(wǎng)互聯(lián)關(guān)系)。事實(shí)分析表明,該地區(qū)有足夠的靈活的水電資源來(lái)處理風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的多變性,這為加強(qiáng)與英國(guó)和德國(guó)等其他歐洲國(guó)家的電網(wǎng)互聯(lián)提供了機(jī)會(huì),以便北歐水電能夠?yàn)轱L(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電可能達(dá)到更高滲透率的市場(chǎng)提供更多的靈活性選擇。
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