光伏“超级电网”是否真能实现低碳化

弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)的一位专家日前表示，使用光伏、风能和聚光光热，连接北非和欧洲的“超级电网”可能使这两个地区到2050年接近100%可再生能源，但将需要政治意愿和雄心勃勃的市场设计。

该总部位于德国的研究机构的几个相关学科团队自2011年以来一直进行超级电网研究。审查电网横跨欧洲、摩洛哥、突尼斯、阿尔及利亚、埃及和利比亚的可能性，学者发现，地区间电网将实现高比例的可再生能源利用、共享并且平衡网络和关键技术。

此外，有了适当的支持，北非地区向欧洲输出电力同时覆盖其自身需求将是可行的，弗劳恩霍夫建模其到2050年将达到5850TWh。

专门从事太阳能热技术，并且作为该上个月发表的最终工作报告的作者之一的维尔纳˙普拉策(Werner Platzer)博士教授，在接受PV-Tech采访时表示，超级电网的其他研究瞄准“使用高压直流(HDVC)电缆的跨国电力运输”。他表示，由于作者“使北非发电和热储能适应聚光光热发电”，弗劳恩霍夫研究不同。普拉策表示，互补技术的这种使用“降低对电网容量的要求”，使得超级电网雄心勃勃的目标容易实现。

该研究模拟至2050年的四种方案，对于减排和能源需求的目标不同。这些方案着眼于关键技术的优化，挑战包括整合HDVC DC电缆和AC传输、集成储能以及重新配置能源市场，以在位置和时间层面评估需求。

该报告指出：“模拟所有方案的结果显示，在RES基础上，欧盟和北非的电力系统实现低碳化是可能的，并且在经济上是可行的。”

互联利益

也许迄今最引人瞩目的促进区域互联的尝试是在2009年启动的沙漠科技产业行动计划(Dii)，旨在连接北非、中东和欧洲地区。该计划打算从南部进口欧洲电力需求的15%(点击查看PV-Tech此前相关报道)，但在2013年激烈的争议中结束。

三月底，中国国家电网公司、韩国公共部门KEPCO、俄罗斯PJSC ROSSETI和日本移动电信公司转变为能源服务供应商的软银，宣布一份探索亚洲“超级电网”可能性(点击查看PV-Tech此前相关报道)的临时协议。

该团队将再次通过贸易和平衡供求，对区域间电网能否支持高水平的可再生能源渗透进行可行性研究。

同样，在上个月德国政府支持的能源转型对话会议，一个小组讨论集中在可再生能源渗透到德国、丹麦和加州电网。在该讨论中收集到的全部消息似乎就是，这三个地区都证明，在不危及安全性和供电质量的条件下，为电网增加可再生能源在技术上可行。

然而，另一个反复出现的主题是，为了可再生能源日益增长的这一趋势继续，区域间互联可能是理想的。

德国电网运营商50 Hertz的德克˙比尔曼(Dirk Biermann)提出在国内交换风能和光伏发电的德国南北走廊的想法，而丹麦网络运营商EnerginetDK的执行副总裁兼首席技术官Torben Glar Nielsen提出“2050年电力高速公路”计划，在欧洲不同地区将专注于各个地区最合适的可再生能源来源，风能和水电在北部，太阳能在南部。

比尔曼表示，在德国，目前很难建设输电线，遭遇激烈的公众反对以及难以规划的规则，而相反，Nielsen表示，丹麦的电网一直被规划为公益事业，所以发展很少或从未面临挑战。弗劳恩霍夫的维尔纳˙普拉策同意比尔曼，公众反对输电线仍着这样一个工作的障碍之一。

同样具有挑战性的是技术成本，也许，最困难的是，市场设计。

弗劳恩霍夫的维尔纳˙普拉策表示：“在其他市场某些时候出售是合算的。”

普拉策的团队报告表示，对于北非，开发足够发电设施可能也需要支持计划，如上网电价补贴。

储能作为一种补充技术

普拉策表示，最终，互联和储能可以成为互补技术，而非是在超级电网方案中的竞争对手。普拉策表示，电池储能、抽水储能或其他技术可以降低输送电力的需求并平衡需求。

最初在PV-Tech Power发表的审查2016年关于储能的预测和见解的专题中，认证和咨询机构DNV GL的新能源技术高级顾问Haike van der Vegte表示，同样，互联和储能可以合作。

van der Vegte表示：“更多互联(在欧洲进行讨论的)当然对储能的商业案例有影响。当我们部署我们在巴黎承诺的可再生能源时，我们面临巨大挑战。因此任何可以提高系统灵活性的方式非常值得赞赏并必要，其中包括互联。”