中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:對(duì)于歐盟國(guó)家的電力系統(tǒng)而言,2022年標(biāo)志性的現(xiàn)象包括:能源危機(jī)中煤炭并未真正回歸,冬季電力需求減少,太陽(yáng)能發(fā)電激增。
Ember對(duì)歐洲國(guó)家電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,2023年以來(lái),歐盟國(guó)家風(fēng)能與太陽(yáng)能發(fā)電量截至10月增長(zhǎng)了12%,而煤電與天然氣發(fā)電量則下降了20%。經(jīng)過(guò)2022年的旱情,2023年的水力發(fā)電量同樣有所上升。
2022年,歐洲在面臨多重危機(jī)的情況下進(jìn)入了冬季。高昂的天然氣價(jià)格、水力和核能發(fā)電量處于歷史低位,以及俄烏沖突后對(duì)天然氣供應(yīng)安全的擔(dān)憂。
面對(duì)危機(jī),歐盟和各成員國(guó)出臺(tái)了大量臨時(shí)政策,降低系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)并控制影響范圍,這些措施包括削減天然氣和電力需求,為部分燃煤電廠提供緊急燃煤儲(chǔ)備以及實(shí)現(xiàn)化石燃料供應(yīng)多元化。雖然歐盟國(guó)家的煤炭發(fā)電量在2023年夏初有所上升,但由于暖冬中電力需求下降、清潔能源發(fā)電量創(chuàng)下紀(jì)錄,歐洲實(shí)質(zhì)上并未出現(xiàn)回歸煤電的情況。根據(jù)Ember的分析,2022年冬季,歐盟國(guó)家煤炭發(fā)電量下降了11%,且歐洲可再生能源發(fā)電量首次超過(guò)了化石燃料發(fā)電量。
2023年以來(lái),2022年冬天出現(xiàn)的電力需求下降并未反彈,疊加風(fēng)能和太陽(yáng)能新增裝機(jī)容量以及法國(guó)核電復(fù)蘇等變化,意味著2023年冬天歐洲的煤炭發(fā)電量可能會(huì)再次下降。
可再生能源占比首次超過(guò)化石燃料
2022年冬天,為了應(yīng)對(duì)天然氣價(jià)格飆升、供應(yīng)安全受到威脅等挑戰(zhàn),一些國(guó)家采取了恢復(fù)部分煤電機(jī)組的緊急措施,一些預(yù)期準(zhǔn)備淘汰的煤電機(jī)組被繼續(xù)使用,一些本來(lái)作為冬季儲(chǔ)備機(jī)組的煤電機(jī)組也開(kāi)始發(fā)電。共有32個(gè)機(jī)組獲準(zhǔn)復(fù)工,但其中6個(gè)機(jī)組并未實(shí)際運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì),這些機(jī)組的平均運(yùn)行率為其滿負(fù)荷的27%,這表明大多數(shù)機(jī)組僅按照計(jì)劃規(guī)定在需要時(shí)運(yùn)行,而不用于批量發(fā)電。在2022年冬季,這些機(jī)組發(fā)電量為 13TWh,約占?xì)W盟冬季煤炭發(fā)電總量的6%。這些機(jī)組大部分位于德國(guó),占 14GW裝機(jī)容量中的10GW。
盡管極具挑戰(zhàn)性,但與預(yù)期不同,歐盟國(guó)家2022年冬天的煤炭和天然氣發(fā)電量相比2021年冬季發(fā)電量分別減少了27TWh(-11%)和38TWh(-13%),這主要與歐盟電力需求較上年同期大幅下降有關(guān)。其中,法國(guó)冬季電力需求同比下降幅度是歐盟國(guó)家中最大的(-24TWh),比2021年同期下降約10%。
2022年電力需求的大幅下降可以歸因于家庭和工業(yè)減少電力消耗的努力以及溫和的天氣。過(guò)去十年來(lái),歐盟的煤電一直處于結(jié)構(gòu)性衰退。即使2022年的部分月份煤炭發(fā)電量有所上升,煤炭發(fā)電量總體仍比2015年低37%,僅占?xì)W盟電力的16%。整個(gè)2022年冬季,歐盟煤炭發(fā)電量比2021年同期減少了近30TWh,下降11%。
在歐盟現(xiàn)有的18個(gè)使用煤電的國(guó)家中,有15個(gè)國(guó)家都減少了冬季煤炭發(fā)電量。與2021年冬季相比,波蘭和德國(guó)的煤炭發(fā)電量同比下降幅度最大(這兩個(gè)國(guó)家的煤炭發(fā)電量合計(jì)占2021年歐盟燃煤電廠排放量的一半)。2023年2月,波蘭電力結(jié)構(gòu)中的煤炭發(fā)電量創(chuàng)下新低,首次跌破發(fā)電量的三分之二。葡萄牙的煤炭發(fā)電量下降幅度最大,因?yàn)樵搰?guó)在2021年冬季淘汰了僅存的燃煤電廠,并提出了在2030年前實(shí)現(xiàn)80%可再生能源發(fā)電的目標(biāo)。
2022年冬季煤炭發(fā)電量為數(shù)不多出現(xiàn)同比增加的國(guó)家是意大利(+26%)、芬蘭(+12%)和匈牙利(+3%),這些國(guó)家的天然氣發(fā)電量均出現(xiàn)大幅下降。
在核能發(fā)電方面,歐盟核能發(fā)電量與上一個(gè)冬季相比減少了47TWh,降幅達(dá) 13%。
與2021年冬季的情況相比,2022年冬季歐盟國(guó)家從俄羅斯進(jìn)口的天然氣進(jìn)口總量削減了16%(-42bcm)。歐盟天然氣發(fā)電量減少了38TWh,其中約三分之二的減少量來(lái)自意大利和西班牙。
2022年冬季,可再生能源在歐盟電力中的占比(40%)首次高于化石燃料(37%)。與2021年冬季相比,可再生能源發(fā)電量增加了4%,達(dá)到 524TWh。風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電在2022年全年繼續(xù)呈上升趨勢(shì),在冬季提供了歐盟近四分之一的電力,同比增長(zhǎng)6%(18TWh)。
在水力發(fā)電方面,由于歐洲在2022年出現(xiàn)了500年來(lái)最嚴(yán)重的一次干旱,水力發(fā)電量降至2000年以來(lái)的最低水平。與2021年冬季相比,水力發(fā)電量下降了66TWh,同比下降19%。其中,阿爾卑斯山地區(qū)受到的打擊最為嚴(yán)重,發(fā)電量比本世紀(jì)迄今為止的最低年份低9%。伊比利亞地區(qū)的水力發(fā)電量為本世紀(jì)第四低,北歐地區(qū)的發(fā)電量略高于平均水平。與2000-2021年平均水平相比,缺口 50TWh,其中意大利15TWh,法國(guó)13TWh,西班牙11TWh。
用電需求廣泛減少,是否可持續(xù)?
2022年冬天,幾乎所有歐盟成員國(guó)都削減了用電量,少數(shù)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了自愿減少10%的電力消耗目標(biāo)。歐盟總用電量比五年平均水平低6.2%。
2022年10月,歐盟出臺(tái)了一系列緊急電力市場(chǎng)干預(yù)措施,試圖解決能源價(jià)格異常高的問(wèn)題。最重要的措施之一是成員國(guó)自愿制定的目標(biāo),即在11月至次年3月的冬季月份減少10%的電力消耗。減少量是指2022年11月至次年3月每個(gè)月的消耗量與五年平均值(以下稱為基準(zhǔn)期)之間的差值。
2022年冬季伊始,歐洲電力的月度需求出現(xiàn)了自2020年春季大流行封鎖以來(lái)的最大同比降幅。2022年第四季度與2021年相比,需求下降8.5%。這一趨勢(shì)持續(xù)到2023 年第一季度,需求比2022年下降5%。
對(duì)冬季用電量的分析顯示,大多數(shù)成員國(guó)(27個(gè)成員國(guó)中的23個(gè))減少了每月電力需求。然而,只有三個(gè)國(guó)家達(dá)到或超過(guò)了10%的自愿目標(biāo):羅馬尼亞、斯洛伐克和希臘。在此期間,出現(xiàn)電力消耗增加的國(guó)家是波蘭、丹麥、馬耳他和愛(ài)爾蘭。
用電需求的減少與氣溫有關(guān)。2022年冬天歐洲所有月份的氣溫都高于平均水平,從而減少了對(duì)電供暖的需求。月度降幅最大的是2022年1月(8.9%),最弱的是2022年12月(4.3%)和2023年3月(4.7%)。這些每月模式對(duì)應(yīng)于歐洲的溫度波動(dòng),因?yàn)橐辉率窍鄬?duì)于歷史平均值最熱的月份(平均溫度異常為+2.2°C),而12月和3月是最冷的月份(溫度異常為+0.9°C)。然而,氣溫上升并非唯一的原因。
許多政府推出了節(jié)能措施,人們也采取了行動(dòng),以應(yīng)對(duì)不斷上升的成本。2023年 1月發(fā)布的研究顯示,27個(gè)成員國(guó)中有19個(gè)采取了減少天然氣和/或電力消耗的措施,其中12個(gè)國(guó)家強(qiáng)制實(shí)施。
但行為改變帶來(lái)的減少可能已被不斷增長(zhǎng)的耗電行業(yè)或新電氣化技術(shù)需求的增加所抵消。例如,在愛(ài)爾蘭,數(shù)據(jù)中心的電力消耗從2020年到2021年增加了 32%。在波蘭,熱泵市場(chǎng)僅2022年就增長(zhǎng)了120%。熱泵只是從化石燃料轉(zhuǎn)向電氣化技術(shù)的一個(gè)例子,人們普遍認(rèn)為,脫碳將需要中長(zhǎng)期電力需求的強(qiáng)勁增長(zhǎng)。在引入需求節(jié)約目標(biāo)的歐盟緊急立法中,規(guī)定減少需求的措施不應(yīng)損害歐盟的電氣化目標(biāo)。
總體而言,與參考期相比,2022年11月至2023年3月歐盟電力需求減少節(jié)省了價(jià)值120億歐元的電力。在所有成員國(guó)中,法國(guó)的儲(chǔ)蓄總額最高,為34億歐元,其次是德國(guó),為25億歐元。然而,可以預(yù)見(jiàn)的是,從絕對(duì)值來(lái)看,擁有電力市場(chǎng)規(guī)模最大的國(guó)家節(jié)省的資金最多。
從能源系統(tǒng)安全的角度來(lái)看,需求減少是一個(gè)積極的結(jié)果。然而,并非所有消費(fèi)減少都是可持續(xù)的或在經(jīng)濟(jì)上、社會(huì)上可取。個(gè)人或企業(yè)做出的減少用電量的決定可能會(huì)以犧牲舒適度或生產(chǎn)為代價(jià)。
按不同經(jīng)濟(jì)部門(mén)研究了解消費(fèi)模式有助于解釋需求減少的根源,但目前還沒(méi)有相關(guān)的冬季數(shù)據(jù)或2022年的總數(shù)據(jù)。不過(guò),一些工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)能夠解釋。以德國(guó)為例,2021年,德國(guó)工業(yè)消耗了44%的電力,幾乎與建筑消耗的電力一樣多。2022年德國(guó)工業(yè)生產(chǎn)僅比2021年下降0.6%,比2019年下降5%。2023年的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,1月和2月的連續(xù)增長(zhǎng)“超過(guò)了2022年12月的大幅下降”。因此,工業(yè)產(chǎn)出下降本身不太可能導(dǎo)致德國(guó)冬季電力需求減少5%-15%。
歐盟委員會(huì)預(yù)計(jì),到2030年,電力系統(tǒng)的靈活性需要增加一倍以上,才能實(shí)現(xiàn)可再生能源目標(biāo)(按每日時(shí)間尺度計(jì)算,增加133%)。需求的靈活性將成為一種重要的低碳靈活性來(lái)源,它有可能獎(jiǎng)勵(lì)消費(fèi)者在電力過(guò)剩時(shí)使用電力,并在供應(yīng)緊張時(shí)減少電力系統(tǒng)負(fù)載。
需求靈活性潛力巨大,其中大部分來(lái)自家庭,但商業(yè)和工業(yè)活動(dòng)也可以做出有意義的貢獻(xiàn)。雖然數(shù)據(jù)稀缺,但據(jù)稱目前歐盟市場(chǎng)至少有13GW活躍裝機(jī)容量。相比之下,到2030年,估計(jì)的上調(diào)潛力為164吉瓦,下調(diào)靈活性為130吉瓦。
2022年冬天的情況表明,利用現(xiàn)有市場(chǎng)框架內(nèi)提供的需求靈活性選項(xiàng)(包括自愿行動(dòng)),可以減少高峰時(shí)段的消費(fèi)。盡管如此,天然氣仍然是歐洲電網(wǎng)靈活性的最大提供者。為了改變這一現(xiàn)狀,歐盟2023年提出的電力市場(chǎng)改革方案旨在提供額外的工具來(lái)支持非化石能源的靈活性。一攬子計(jì)劃包括成員國(guó)有義務(wù)評(píng)估其靈活性和存儲(chǔ)需求,并從2025年起在國(guó)家能源和氣候計(jì)劃(NECP)中報(bào)告這些需求。同時(shí)鼓勵(lì)成員國(guó)推出新的支持計(jì)劃,促進(jìn)需求方的靈活性,其中可能包括某種形式的容量支付。