夏天快来了，欧洲电网又要供大于求

近年来，欧洲各地的光电、风电容量急剧扩大，在德国等国家，可再生能源占比已经超过了全年发电量的一半。但是，在阳光充足的夏季，光电产能远远超出了用电需求，大量发电容量被浪费。在储能设施和电网智能化改造完成之前，这一情况无法缓解。

德国小镇Calw的医院屋顶铺满了太阳能板。图像来源: Manuel Kamuf/imageBROKER/picture alliance

根据彭博社的预测，随着欧洲国家纷纷进入夏季、日照时长大幅增加，接下去几个月总共估计会有约40亿度的发电能力因远远超出用电需求被“废弃”，比2025年增加四分之一。

大量“弃电”将会推高欧洲纳税人的间接用电成本：首先，近年来欧洲各地新增的太阳能发电容量，往往受到了政府的大额补贴；另外，当电网供大于求、运营商不得不要求电力生产方停机减产时，还要向后者支付“弃电补偿金”。

即便电力生产方坚持不停机减产，也会面临不小的经济损失：在夏季光电尖峰时段、电网供大于求时，实时交易电价往往会跌入负值区间。通俗而言，这意味着电力生产方此时需要倒贴钱“乞求”用电方消纳其多余电力。

就在今年的复活节以及五一劳动节假日期间，用电需求本身就比往常偏低，而且当时欧洲多国艳阳高照，导致德国、法国等地电网的实时电价一度跌至每度电-0.5欧元。此时，电力生产方只有两种选择：继续发电、向用电方倒贴钱；或者减产停机，领取电网运营商的“弃电补偿金”。在德国等国，“弃电补偿金”往往会直接被转嫁到消费者头上。不过，德国目前出台了新规，暂时由联邦财政部分吸纳这一部分额外成本。

这种夏季“要么发电方倒贴钱、要么电网运营商支付赔偿金”的局面，正在压低欧洲可再生电力项目的投资回报率。根据彭博社的调研数据，在经历了多年的高速扩张之后，欧洲新增光电装机容量的总体规模在去年创下历史纪录后，今年将有所回落。彭博社预测，直到2030年代中期，这一数字还将呈现逐年下滑趋势。

德国西部Lichtenau镇的风力发电机和屋顶太阳能发电板。图像来源: Rupert Oberh?user/IMAGO

供需关系波动威胁电网稳定

除了单纯的经济因素，电网中的光电、风电比例上升，也对电网的稳定运行造成了巨大挑战。以往，火电厂的旋转式发电机拥有巨大的惯性，能够自然而然地维持电网电压和频率的稳定。然而，光电、风电通常由逆变器将直流电转化为交流电输入电网，更容易发生供需关系的突变。这对电网运营商的主动控制能力提出了更高的要求。

去年，西班牙和葡萄牙遭遇了几十年来最严重的大停电事故，电压波动正是关键诱因之一。事发时，电网中的光电占据了相当高的比例。从此之后，电网运营商采取了更加谨慎的策略，在降低光电占比的同时，还让天然气发电厂始终保持并网状态，以便在电网出现波动时快速调整输出功率。

亟需增强电网储能能力

除了“弃电”，还有其他一些应对电网中可再生能源比例过高导致供大于求局面的方法，比如扩大跨地区电网输送能力，让短时间过多的光电和风电能迅速转移到其他地区。德国曾经长年受制于电网输送能力不足的问题，北部地区丰富的清洁电力无法输送到相对需求更大的南部地区。不过，随着德国南部地区光电容量急剧上升，电网跨区输送的瓶颈问题得以缓解，但是夏季的整体供大于求问题也扩展到全国。根据伦敦证券交易所集团的估测，德国的总体“弃电率”已经从原先的7%左右攀升到13%。而目前欧洲国家“弃电率”最高的国家是西班牙：今年第一季度，全国的光电“弃电率”高达16%。

除了扩大跨区电网输送能力，还能通过推广储能电站、增加电网智能化程度来应对可再生能源的短时波动问题。据欧盟委员会估算，到2040年，欧洲地区在电网建设方面所需的投资总额将高达约1.2万亿欧元。此外，据彭博社预测，到2030年，欧洲地区的电力储能装机容量有望实现四倍增长。

但是，在储能设施与电网建设的投资步伐真正提速之前，仍将有大量的清洁电力被“弃电”、无法得到有效利用。