英國清潔能源未來仰仗百年水電技術 - 彭博社
Eamon Farhat
5月16日,位於英國蘭貝里斯一座廢棄板岩礦場山間的迪諾威格發電站。
攝影師:瑪麗·特納/彭博社
在北威爾士如詩如畫的湖光山色中,隱藏着歐洲最大的"電池"。
數十年來,水流通過迪諾威格的地下隧道驅動巨型發電機組,但如今這些水道四十年來首次乾涸見底——這座電站正與威爾士菲斯廷尼奧格的姊妹項目共同接受10億英鎊(13億美元)翻新改造,以延長服役年限。這兩座電站對英國電網至關重要,其採用的抽水蓄能技術雖已有百餘年曆史,但仍是目前唯一能實現電力長時間儲存(超過數小時)的方式,同時為電網提供維持頻率穩定的關鍵動能。
在英國《清潔能源2030》計劃中,水電儲能是可再生能源發電的重要搭檔,而英國需要更多此類設施。
5月16日拍攝的迪諾威格發電站地下隧道入口。攝影師:瑪麗·特納/彭博社電站所有者Engie SA英國首席執行官米婭·保洛奇表示:“該電站對英國可再生能源推廣至關重要,翻新現有電站本應是理所當然之舉。”
這項主要基於重力原理的技術相當簡單:當能源廉價且充足時,將水從低位水庫抽到高位蓄水池;當電力不足時,再將水釋放下來驅動渦輪機發電。這種靈活性使運營商能夠在無風或陰天時填補電力供應缺口。
在迪諾威克電站,水流通過500米(1640英尺)高的岩層傾瀉而下發電。部分隧道的空間大到足以容納一棟房屋。
根據國家電網運營商數據,英國現有約3吉瓦的長時儲能容量,其中幾乎全部來自抽水蓄能。為實現2030年前建成清潔電網的目標,預計需要高達8吉瓦的儲能容量。僅迪諾威克電站就能提供1.7吉瓦發電能力。
儘管技術並不複雜,但由於高昂的建設成本和政府缺乏財政激勵(政策支持主要流向太陽能和風能),數十年來英國未新建此類項目。
歐洲最大、響應最快的抽水蓄能電站渦輪大廳,該電站於1984年投入運營。攝影師:瑪麗·特納/彭博社
設備翻新期間的作業人員。現場目前已完成排水——這種每40年才進行一次的罕見維護場景。攝影師:瑪麗·特納/彭博社
這座設施的閘門如同一個巨大的天然電池,是英國電力系統的重要組成部分。攝影師:瑪麗·特納/彭博社抽水蓄能電站也僅在特定地理環境中具有可行性——通常是山區,可以在高低水庫之間進行水力輸送。
行業監管機構Ofgem希望通過啓動一項名為“上限與下限”的資助計劃來推動新項目,該計劃為開發商提供最低收益保障,並定於明年實施。
“發令槍已經打響,“英國水電協會首席執行官凱特·吉爾馬丁在接受採訪時表示。雖然上限與下限的具體細節尚未確定,但抽水蓄能在英國"絕對至關重要,我們必須讓它上線。”
抽水蓄能是最經濟的儲能方式之一
按技術劃分的完全安裝儲能系統資本成本
來源:彭博新能源財經
注:以2023年實際美元/千瓦時計算。成本適用於2018-2024年交付的項目,持續時間在1至20小時之間。對於新型抽水蓄能,儲能成本適用於2018-2030年交付的項目。鋰離子電池成本為2023年四小時持續系統的成本。
經濟性並不適用於所有人。德拉克斯集團今年早些時候擱置了抽水蓄能擴建計劃,理由是成本上升以及回報不確定性。蘇格蘭SSE公司正在推進一個1.3吉瓦的項目,但尚未開始建設或確保所有必要的投資。SSE的一位發言人通過電子郵件表示,目前上限與下限機制的框架還不足以讓Coire Glas項目具備投資吸引力。
英國天然氣電力市場辦公室(Ofgem)的資金將延伸至其他儲能技術,例如將能量儲存在液態電解質中的液流電池,以及將空氣液化並儲存在絕緣罐中的液態空氣系統。所有這些技術都有助於推動英國實現淨零排放目標。但彭博新能源財經(BloombergNEF)數據顯示,儘管抽水蓄能相比太陽能和風能成本較高,它仍是所有長期儲能方式中成本最低的選擇之一。
水流從上層水庫Marchlyn Mawr驅動渦輪發電機發電後,匯入下層水庫Llyn Peris。攝影師:Mary Turner/Bloomberg由法國能源公司Engie控股的迪諾威克電站大規模翻新工程將耗時長達10年完成,此舉可使該電站延長運行25年。
該電站在緊急情況下已證明其價值。控制室內混合着模擬與數字屏幕,其中一部綠色電話只有一條使用規則:鈴響必接。2019年倫敦超百萬用户斷電時,電網運營商正是通過這部電話請求緊急供電支援。
“抽水蓄能的優勢在於其持久性,“英國水電協會(BHA)的吉爾馬丁表示,“它經過驗證、可靠運行,已存在120年。這種恆久性為我們提供了未來的韌性。”