日本能源结构的未来——西班牙

作者: | 发布日期: 2021 年 11 月 17 日 9:40 | 分类: 产业资讯

西班牙因气候原因

风力发电效果降低

天然气价格和电价高涨

目前,“脱碳发达国家”的西班牙正在遭受能源危机。 据统计,今年9月,该国风力发电的发电量比去年同月减少了2成左右。而包括西班牙在内的欧洲地区,风力的减弱造成的发电量减少,也是目前天然气价格高涨的原因之一。

因此,长期苦于可再生能源不稳定性的西班牙,似乎也成为了以同样的电源构成为目标的日本的一个参考。

截至10月15日,西班牙-葡萄牙电力共同市场的现货行情为1兆瓦时约230欧元(约3万日元),是1年前的6倍。 受当前电力批发价格上涨的影响,截至2021年9月,欧洲家庭用电电费比上年上涨35%,国内其他领域也受到了严重的影响。

为了应对电价上涨,西班牙政府除了将电力消费征收的增值税从21%降低到10%以外,还开始征收电力公司因涨价而暂时获得的90%利润。

从今年的夏天开始,欧洲发生了大范围的“少风”事态。 在这样的异常气象影响下,在占西班牙电源构成两成左右的风力发电,在9月时的发电量比去年同月减少了20%。因此,以西班牙为首的欧洲许多国家试图用天然气弥补风力发电量减少的部分,从而加速了能源危机。

西班牙与日本的比较

日本政府提出的2030年度电源构成比率的目标中,其可再生能源、化石燃料、核电站等能源的比例与西班牙的现状十分接近。 因此,作为日本未来10年内的学习目标,西班牙与日本有哪些相同和不同的地方呢?

电力融通

西班牙与国外的联系线很脆弱。 在该国东部有比利牛斯山脉,与国外的互联互通低于欧洲推荐的“至少10%”,此外,与电力出口国法国的电力融通容量小,被称为“电力孤岛”。

而日本作为东亚的岛国,远离亚欧大陆,难以建立电力连接线。因此,在日本,做到国际输电(电力进口)目前来讲是十分困难的。

电源构成增长速度

总的来说,2020年,西班牙的可再生能源装机容量比上一年增长了8.7%。除了全国可再生能源发电大幅增长12.9%之外,燃煤发电在2020年下降了60.4%,使得西班牙的可再生能源发电目前已经占整个发电结构的一半以上(54%)。

可再生能源装机容量的增加主要是由于太阳能发电的增长,太阳能发电占新增发电容量的61.3%。此外,风电首次超过联合循环(天然气)装机容量。预计截至今年年底,西班牙可再生能源发电机组的发电量占2020年总发电量的44%,创下历史新高。与前一年相比,对这一增长贡献最大的是水力发电(23.8%)和太阳能光伏发电(64.2%)。

值得一提的是,由于新冠肺炎的影响,2020年西班牙的一次能源消耗下降了11.4%,是世界平均水平(下降4.5%)的两倍以上。新冠肺炎在西班牙的爆发对整个国家的经济产生了巨大影响,从而大大降低了燃料消耗。具体来说,与前一年相比,石油消费下降了18.5%,天然气下降了9.8%。

 

风电仍然是西班牙电源结构中最重要的可再生能源,占总发电量的 21.8%,是迄今为止最高的年度份额,在电源结构中排第二,仅次于核能(22.2%)。

传统上,水电一直是西班牙主要的可再生能源,直到 2009 年被风能取代,但仍然是第二重要的可再生能源。由于降雨量的增加,水力发电的发电量比上年提高 24%,占全国总发电量的 12.2%,高于 2019 年的 9.5%。

太阳能在 2020 年的装机容量(占总发电量的 13%)和发电量(占总发电量的 8%)均创下历史最高记录,成为第三大可再生发电来源。因此,今年的发电量增长了 37.5%,是迄今为止的最高年度值。

电网性能

西班牙的可再生能源由于依赖天气条件,因此有电力不稳定的弱点。 为了克服这个弱点,西班牙的REE公司于06年6月设立了可再生能源控制中心( CECRE )。

CECRE对西班牙全境的风力、太阳能、水力等可再生能源和热电联产发电进行监测控制。 据悉,从07年6月开始,系统容量1万千瓦以上的风力发电所必须由CECRE管理。 CECRE连结了作为其信息收集中心设置的约21处的热电联产控制中心( WGCC ),WGCC吸取了西班牙全境的风力发电所和太阳能发电所的发电量,并运用参数信息,为CECRE提供数据。

另外,其特点是充分利用了气象预测系统。 通过使用气象预测系统,以第二天的风况和日照等气象预测为基础,计算可再生能源的发电量,和供需预测数据相互匹配,从而实现发电整体的供需平衡。

简单地说就是,一边看天气预报,一边计算次日用风力、太阳光等可再生能源能发多少电,发电量多的话就抑制火力原子能等可再生能源以外的发电,少的话就提高火力和核能发电等的发电量。

此外,西班牙的发电场所与用电场所的距离也比较远。因此,西班牙采用了遍布大范围的网状输电网( 400千伏和220千伏),通过充分利用其中产生的输电余力,应对了可再生能源发电的大量引进。

另一方面,日本的输电网是用连接线连接被称为“串刺形”的各电力公司的输电网的形式,可以说该连接线的容量有限,地区间的电力输送也有限制。

在西班牙,通过这样的利用CECRE的全部发电控制和巧妙地活用网状输电网,成功地大量导入了风力等可再生能源发电。 也就是说,可以说通过建设管理中心和网状输电网等基础设施,控制可再生能源发电的不稳定性。

那么,西班牙的发电体制到底怎么样了呢? 在西班牙,与REE公司的一家相比,输电管理公司有多家。

也就是说,可以说一方面推进各种发电公司的加入,防止垄断,另一方面为了实现其控制的一元化,输电管理公司集中在1家公司。

日本的未来

在日本,太阳能和风能发电还在积极的导入。而目前, 九州已经发生了太阳光发电量过多,出现输出控制的事态。

电网方面,在大型电力公司在地区独占承担发电和输电的日本,各地区均可连结到输电网。 虽然通过连接线连接,但是随着再生能源的普及,增强跨地区的输电网成为了日本重要的课题。

如今西班牙仍在解决可再生能源稳定性的问题,凸显了电力供需调整的困难。而未来可再生能源发展目标以西班牙为基准的日本,不得不未雨绸缪,为了在推进脱碳的同时维持稳定的供给,需要加强跨越地区的连接线和对蓄电技术的投资,才能为其第六次能源基本计划打下基础。

来源:PV JAPAN BRIDGE

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