中國儲能網(wǎng)訊：水電發(fā)電可以說是所有清潔能源技術(shù)中最古老和規(guī)模最大的儲能技術(shù)，但是水力發(fā)電在歐洲脫碳計劃中發(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)施和深厚的專業(yè)知識。那么為什么這種能源技術(shù)在歐盟的脫碳計劃中沒有占據(jù)更加重要的地位？
根據(jù)國際水電協(xié)會（IHA）的調(diào)查，在過去五年中，歐洲的水力發(fā)電和抽水蓄能設(shè)施的裝機容量以每年約1％的速度增長，到2019年已經(jīng)達到251GW。這種微弱的增長大致與歐洲輸電系統(tǒng)運營商網(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)施的裝機容量將達到277GW，到2040年將達到280GW。
與此同時，氫儲能和電池儲能系統(tǒng)對水力發(fā)電設(shè)施及其未來運營成本構(gòu)成了越來越大的的威脅。
挪威的水壩可以作為北歐地區(qū)大型儲能系統(tǒng)
國際水電協(xié)會（IHA）高級分析師David Samuel表示：“對于水力發(fā)電設(shè)施裝機容量的增長預(yù)測始終是一種挑戰(zhàn)，因為這取決于一系列政府政策、商業(yè)決策，以及市場狀況。到2030年的總裝機容量可能是否有所增加或降低，取決于計劃建設(shè)或正在建設(shè)的大型水電項目的建設(shè)進度。”
電池和氫儲能帶來的挑戰(zhàn)
即使水力發(fā)電的裝機容量達到預(yù)測的上限，與其他可再生能源發(fā)電設(shè)施的部署計劃相比，其增加的裝機容量也將顯得黯然失色。根據(jù)國際可再生能源機構(gòu)的預(yù)測，從現(xiàn)在到2030年，歐洲希望增加部署裝機容量為159GW的太陽能發(fā)電設(shè)施。根據(jù)歐洲風能協(xié)會的設(shè)想，在十年內(nèi)，歐洲可能會再增加部署裝機容量為118GW的風力發(fā)電設(shè)施。
鑒于其可調(diào)度性，也許更能說明問題的是，新的水力發(fā)電設(shè)施（抽水蓄能）將如何與電池儲能系統(tǒng)和氫儲能進行比較。
歐盟在今年5月發(fā)布的一份關(guān)于儲能部署的研究報告表明，從現(xiàn)在到2030年，歐洲需要部署裝機容量為108GW的抽水蓄能發(fā)電設(shè)施和電池儲能系統(tǒng)。但其中抽水蓄能的裝機容量只有15GW。
即使是目前尚處于起步階段的氫儲能，在未來十年內(nèi)也可能超過歐洲新增的水力發(fā)電設(shè)施裝機容量。歐盟在今年7月設(shè)定了到2030年氫儲能裝機容量達到40GW目標，而目前只運營了250MW。
現(xiàn)貨市場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)國際水電協(xié)會（IHA）的調(diào)查，歐洲已經(jīng)開發(fā)了符合建設(shè)水力發(fā)電設(shè)施條件70％的地點，因此進一步部署的機會是有限的。
眾所周知，新的水力發(fā)電項目難以啟動，這是歐洲能源未來發(fā)展很可能將重點放在抽水蓄能設(shè)施的原因。Samuel說：“現(xiàn)代化技術(shù)對于提高歐洲的水力發(fā)電的裝機容量將越來越重要。通過改進的技術(shù)和增強的靈活性（例如更快的電網(wǎng)響應(yīng)）升級現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施，對于確?，F(xiàn)有站點能夠適當?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)向升級擴容或改造水泵。而在投資建設(shè)大型水力發(fā)電項目方面，面臨著嚴重的資金問題。
調(diào)研機構(gòu)Wood Mackenzie公司儲能首席分析師Rory McCarthy在今年6月發(fā)布的一份研究報告中指出，歐洲投資者將會承擔大量的前期投資風險，以換取水力發(fā)電設(shè)施不確定的市場收入。
McCarthy說：“與面臨完全商業(yè)風險的商業(yè)模式和更嚴格的環(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)布一項專門基于收入和建設(shè)規(guī)劃的支持政策，否則很難建設(shè)新的項目。”
水力發(fā)電的亮點
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)施可能會在某些市場獲得吸引力，因為其裝機容量和儲能容量比其他大多數(shù)儲能技術(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)施的儲能容量，在可以大量存儲風力發(fā)電，并為該國的能源結(jié)構(gòu)做出貢獻。據(jù)當?shù)孛襟w報道，西班牙Iberdrola、Repsol和私營投資商Villar Mir Energiía公司正計劃建設(shè)一個裝機容量為1.8GW的抽水蓄能設(shè)施，因為西班牙正在推進一項以可再生能源為主的國家能源和氣候計劃。
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力發(fā)電設(shè)施和太陽能發(fā)電設(shè)施，電力系統(tǒng)靈活性將至關(guān)重要。”
Cornwall Insight公司高級咨詢分析師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，可以更好地利用現(xiàn)有容量。
Andrews說：“挪威幾乎所有的電力都來自水力發(fā)電設(shè)施，在增加發(fā)電量方面有相當大的潛力，但國內(nèi)需求有限。而英國和德國正在建設(shè)新的電力線路，這將使挪威的水力發(fā)電站可以成為北歐大部分地區(qū)的儲能系統(tǒng)?！?
不過他警告說，隨著氫儲能等技術(shù)的成熟，水力發(fā)電的天然優(yōu)勢可能會逐漸減弱。
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、卡車、火車、輪船和飛機提供動力，并且可以利用現(xiàn)有的天然氣發(fā)電設(shè)施發(fā)電，以滿足冬季峰值電力需求，并將其轉(zhuǎn)化為電能。
Andrews說：“氫氣也可以在國內(nèi)和國際范圍內(nèi)運輸。這一特性可以為氫儲能能的發(fā)展帶來更多的優(yōu)勢，即使是創(chuàng)新的抽水蓄能解決方案也將難以匹敵。”
