中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：水電發(fā)電可以說(shuō)是所有清潔能源技術(shù)中最古老和規(guī)模最大的儲(chǔ)能技術(shù)，但是水力發(fā)電在歐洲脫碳計(jì)劃中發(fā)揮的作用尚不確定。
歐洲擁有規(guī)模龐大的水力發(fā)電設(shè)施和深厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。那么為什么這種能源技術(shù)在歐盟的脫碳計(jì)劃中沒(méi)有占據(jù)更加重要的地位？
根據(jù)國(guó)際水電協(xié)會(huì)（IHA）的調(diào)查，在過(guò)去五年中，歐洲的水力發(fā)電和抽水蓄能設(shè)施的裝機(jī)容量以每年約1％的速度增長(zhǎng)，到2019年已經(jīng)達(dá)到251GW。這種微弱的增長(zhǎng)大致與歐洲輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)組織的設(shè)想相吻合，也就是到2030年歐洲水力發(fā)電和抽水蓄能設(shè)施的裝機(jī)容量將達(dá)到277GW，到2040年將達(dá)到280GW。
與此同時(shí)，氫儲(chǔ)能和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)水力發(fā)電設(shè)施及其未來(lái)運(yùn)營(yíng)成本構(gòu)成了越來(lái)越大的的威脅。
挪威的水壩可以作為北歐地區(qū)大型儲(chǔ)能系統(tǒng)
國(guó)際水電協(xié)會(huì)（IHA）高級(jí)分析師David Samuel表示：“對(duì)于水力發(fā)電設(shè)施裝機(jī)容量的增長(zhǎng)預(yù)測(cè)始終是一種挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@取決于一系列政府政策、商業(yè)決策，以及市場(chǎng)狀況。到2030年的總裝機(jī)容量可能是否有所增加或降低，取決于計(jì)劃建設(shè)或正在建設(shè)的大型水電項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度?！?
電池和氫儲(chǔ)能帶來(lái)的挑戰(zhàn)
即使水力發(fā)電的裝機(jī)容量達(dá)到預(yù)測(cè)的上限，與其他可再生能源發(fā)電設(shè)施的部署計(jì)劃相比，其增加的裝機(jī)容量也將顯得黯然失色。根據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，從現(xiàn)在到2030年，歐洲希望增加部署裝機(jī)容量為159GW的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施。根據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)的設(shè)想，在十年內(nèi)，歐洲可能會(huì)再增加部署裝機(jī)容量為118GW的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施。
鑒于其可調(diào)度性，也許更能說(shuō)明問(wèn)題的是，新的水力發(fā)電設(shè)施（抽水蓄能）將如何與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和氫儲(chǔ)能進(jìn)行比較。
歐盟在今年5月發(fā)布的一份關(guān)于儲(chǔ)能部署的研究報(bào)告表明，從現(xiàn)在到2030年，歐洲需要部署裝機(jī)容量為108GW的抽水蓄能發(fā)電設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。但其中抽水蓄能的裝機(jī)容量只有15GW。
即使是目前尚處于起步階段的氫儲(chǔ)能，在未來(lái)十年內(nèi)也可能超過(guò)歐洲新增的水力發(fā)電設(shè)施裝機(jī)容量。歐盟在今年7月設(shè)定了到2030年氫儲(chǔ)能裝機(jī)容量達(dá)到40GW目標(biāo)，而目前只運(yùn)營(yíng)了250MW。
現(xiàn)貨市場(chǎng)的不確定性不利于水力發(fā)電發(fā)展
水力發(fā)電設(shè)施在未來(lái)十年歐洲脫碳中扮演的角色并不顯著的原因并不難理解。 作為一種成熟的發(fā)電技術(shù)，水力發(fā)電已經(jīng)在歐洲許多電力組合中發(fā)揮了重要作用。根據(jù)國(guó)際水電協(xié)會(huì)（IHA）的調(diào)查，歐洲已經(jīng)開(kāi)發(fā)了符合建設(shè)水力發(fā)電設(shè)施條件70％的地點(diǎn)，因此進(jìn)一步部署的機(jī)會(huì)是有限的。
眾所周知，新的水力發(fā)電項(xiàng)目難以啟動(dòng)，這是歐洲能源未來(lái)發(fā)展很可能將重點(diǎn)放在抽水蓄能設(shè)施的原因。Samuel說(shuō)：“現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)于提高歐洲的水力發(fā)電的裝機(jī)容量將越來(lái)越重要。通過(guò)改進(jìn)的技術(shù)和增強(qiáng)的靈活性（例如更快的電網(wǎng)響應(yīng)）升級(jí)現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施，對(duì)于確?，F(xiàn)有站點(diǎn)能夠適當(dāng)?shù)剡m應(yīng)電網(wǎng)系統(tǒng)不斷變化的需求至關(guān)重要?！?
地理上的限制和許可的麻煩是建設(shè)新的水力發(fā)電設(shè)施的主要因素，因此通常轉(zhuǎn)向升級(jí)擴(kuò)容或改造水泵。而在投資建設(shè)大型水力發(fā)電項(xiàng)目方面，面臨著嚴(yán)重的資金問(wèn)題。
調(diào)研機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie公司儲(chǔ)能首席分析師Rory McCarthy在今年6月發(fā)布的一份研究報(bào)告中指出，歐洲投資者將會(huì)承擔(dān)大量的前期投資風(fēng)險(xiǎn)，以換取水力發(fā)電設(shè)施不確定的市場(chǎng)收入。
McCarthy說(shuō)：“與面臨完全商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的商業(yè)模式和更嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)劃立法相比，建設(shè)抽水蓄能設(shè)施所需的資本支出規(guī)模意味著，除非發(fā)布一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)基于收入和建設(shè)規(guī)劃的支持政策，否則很難建設(shè)新的項(xiàng)目?！?
水力發(fā)電的亮點(diǎn)
盡管存在這些挑戰(zhàn)，歐洲現(xiàn)有的水力發(fā)電站將繼續(xù)發(fā)揮巨大作用，新的抽水蓄能設(shè)施可能會(huì)在某些市場(chǎng)獲得吸引力，因?yàn)槠溲b機(jī)容量和儲(chǔ)能容量比其他大多數(shù)儲(chǔ)能技術(shù)都要高得多。
例如，西班牙憑借其水力發(fā)電設(shè)施和抽水蓄能設(shè)施的儲(chǔ)能容量，在可以大量存儲(chǔ)風(fēng)力發(fā)電，并為該國(guó)的能源結(jié)構(gòu)做出貢獻(xiàn)。據(jù)當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，西班牙Iberdrola、Repsol和私營(yíng)投資商Villar Mir Energiía公司正計(jì)劃建設(shè)一個(gè)裝機(jī)容量為1.8GW的抽水蓄能設(shè)施，因?yàn)槲靼嘌勒谕七M(jìn)一項(xiàng)以可再生能源為主的國(guó)家能源和氣候計(jì)劃。
Wood Mackenzie公司拉丁美洲和南歐地區(qū)首席分析師Brian Gaylord表示：“我認(rèn)為，現(xiàn)在這樣的發(fā)展至關(guān)重要。隨著西班牙部署更多的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施，電力系統(tǒng)靈活性將至關(guān)重要?！?
Cornwall Insight公司高級(jí)咨詢(xún)分析師Tom Andrews指出，在其他地方，有人建議將現(xiàn)有的煤礦改造為水庫(kù)，可以更好地利用現(xiàn)有容量。
Andrews說(shuō)：“挪威幾乎所有的電力都來(lái)自水力發(fā)電設(shè)施，在增加發(fā)電量方面有相當(dāng)大的潛力，但國(guó)內(nèi)需求有限。而英國(guó)和德國(guó)正在建設(shè)新的電力線(xiàn)路，這將使挪威的水力發(fā)電站可以成為北歐大部分地區(qū)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。”
不過(guò)他警告說(shuō)，隨著氫儲(chǔ)能等技術(shù)的成熟，水力發(fā)電的天然優(yōu)勢(shì)可能會(huì)逐漸減弱。
他表示，氫氣是一種可以在多種載體上使用的燃料，可以為汽車(chē)、卡車(chē)、火車(chē)、輪船和飛機(jī)提供動(dòng)力，并且可以利用現(xiàn)有的天然氣發(fā)電設(shè)施發(fā)電，以滿(mǎn)足冬季峰值電力需求，并將其轉(zhuǎn)化為電能。
Andrews說(shuō)：“氫氣也可以在國(guó)內(nèi)和國(guó)際范圍內(nèi)運(yùn)輸。這一特性可以為氫儲(chǔ)能能的發(fā)展帶來(lái)更多的優(yōu)勢(shì)，即使是創(chuàng)新的抽水蓄能解決方案也將難以匹敵?！?
