西班牙和葡萄牙发生大面积停电事件后,专家们重新审视在欧洲建立超级电网的可行性。
俄乌战争、气候变化加速以及与美国和中国持续的关税紧张局势都凸显了一件事:欧洲正处于能源十字路口。
为了大幅提高能源独立性,欧盟透露将在 2025 年增加 89 吉瓦 (GW) 的可再生能源容量。这比 2024 年增加 10GW,其中大部分来自新的太阳能项目。
预计此举将有助于欧盟实现其2030年气候目标,即到本世纪末,将温室气体净排放量在1990年的基础上至少减少55%。超级电网还将减少欧盟对天然气进口的依赖。
然而,最近西班牙和葡萄牙停电等事件表明,欧洲大陆可能需要更具结构性的能源解决方案。
一些专家认为欧洲超级电网就是答案。
这意味着要建设一个跨境高压电网,并配备充足的各电压等级电网基础设施。这样的电网有望为包括土耳其在内的整个欧洲以及北非部分地区提供电力。
欧洲需要超级电网吗?
随着电力需求逐年增长,欧洲超级电网的主要优势之一可能是能源稳定性。尽管欧洲正在加大对太阳能和风能等可再生能源项目的投资,但这些项目并非总是可靠的。
一旦风停了,风力涡轮机就无法发电,太阳能电池板在夜间也会停止工作。因此,这些设施无法持续产生电力。
在其他情况下,可再生电力产量可能会超过需求 – 特别是在风能和太阳能发电量较高的时期。
这种过剩不仅会削弱电价,而且还会促使制造商免费提供电力,而不是出口或储存。
Running Point Capital Advisors 创始合伙人兼首席投资官 (CIO) 迈克尔·阿什利·舒尔曼 (Michael Ashley Schulman) 表示,“随着非洲大陆更加依赖可再生能源,很明显,北方的风能、南方的太阳能和分散的水力发电需要一种中间方式来融合。
“超级电网将使绿色能源有效地跨境流动,平衡供需;它可以平滑能源高峰和低谷,降低价格,增强弹性,并帮助欧洲更快地摆脱化石燃料。”
欧洲可能需要多个超级电网,而不是一个单一的超级电网,而且不一定是一个覆盖整个欧洲的超级电网,超级电网研究所。
法国、英国、德国、意大利等国已规划建设多个多端高压直流(HVDC)网络。他解释说,这些是“小型超级电网”。
“就像上个世纪的高速公路一样,超级电网可能会通过多个高压直流输电线路和多终端网络之间的逐步连接而出现,前提是这些线路和网络的设计具有可扩展性或延伸性。”
德拉甘迪埃还强调,海上超级电网是欧洲新兴超级电网基础设施的首批范例,可以成为节省二氧化碳、成本和材料的有效途径,从而实现海上风能的大规模整合。
可再生能源电网倡议组织能源和政策系统高级经理亚历山大·法卡斯·卡库里斯 (Alexandros Fakas Kakouris) 指出:“电网实现了电气化、可再生能源 (RES) 和市场整合,因此对于实现及时、成本和资源高效的能源转型至关重要。
“反过来,这将提高欧盟的能源安全和竞争力,并让社会和行业利用其多重好处。”
然而,超级电网可能不是唯一的解决方案,它仍然需要成为更广泛转型的一部分,而不是替代它。
维也纳经济与商业大学生态经济研究所的特蕾莎·古特曼解释说:“超级电网必须服务于生态完整、社会公平和能源民主,而不仅仅是经济效率或企业规模。它应该连接各个区域,而不是集中控制。”
气候变化是否加剧了欧洲超级电网的必要性?
以洪水和热浪等极端天气事件形式出现的气候变化大大增加了现有传统能源基础设施的风险,同时加剧了太阳能和风能的多变性。
超级电网可以通过多样化电力传输路径并将不同国家与更多能源连接起来,帮助维持能源弹性和安全性。
无论规模是否巨大,投资都是迫切需要的。根据欧盟委员会的数据,到本世纪末,需要约5840亿欧元的电网投资,才能确保能源转型目标的顺利实现。
国际能源署(IEA)也表示,“电网建设不足(包括扩建)给电力安全带来风险,同时限制了清洁能源转型的速度并增加了成本。”
Kakouris指出:“由于可再生能源渗透率预计会增加,而这些地区通常位于偏远地区,跨境和国内电网容量不足可能很快成为许多地区能源转型的瓶颈,并带来运营挑战。”
但尽管气候变化,格特曼仍建议在建设超级电网时要谨慎。
“紧迫性并非鲁莽建设基础设施的许可证。仓促建成的超级电网,缺乏生态和社会保障,可能会在解决一个危机的同时加剧其他危机。我们需要能够脱碳、去中心化、加速且公平的系统,”她告诉欧洲新闻绿色频道。
MayMaan Research 首席执行官 Doron Shmueli 表示,超级电网无法取代其他补充能源分配解决方案。
他说:“虽然超级电网可以帮助更好地在欧洲分配可再生能源,但它应该被视为一种补充解决方案,而不是唯一的答案。”
“大规模基础设施改进和分散能源解决方案(如现有的离网技术)的结合对于减少对负担过重的电网的依赖至关重要。”
建立欧洲范围的超级电网面临哪些挑战?
尽管丹麦、荷兰和德国等几个欧盟成员国一直在尝试发展国家超级电网,但近年来建设欧洲超级电网的努力已经放缓。
除了需要巨额的资金投入外,造成这一放缓的最大原因之一是成员国之间的许可流程极其复杂。
欧盟和各国立法执行不力,以及欧盟众多公共和私营机构与法规之间协调的挑战,使得建立欧洲超级电网变得更加困难。包括市政当局在内的公众反对也加剧了这一问题。
“将数十个国家的电网连接起来不仅仅是一个工程项目,更是一个政治雷区。每个国家都像守护皇冠上的宝石一样守护着自己的能源主权,没有人希望在自家后院铺设新的输电线,”舒尔曼说。
再加上高昂的成本、超互联系统的网络安全风险以及错综复杂的监管,你就会明白为什么超级电网仍然只是PowerPoint上的梦想,而非现实。欧洲需要的不仅仅是电缆——它还需要政治意愿、雄厚的资金以及超越国界的思维能力。
跨境情况下的成本分配可能具有挑战性,因为收益往往可以在远离投资需要的地方看到,这可能会导致成员国之间的争端。
卡库里斯强调要着眼长远。“要实现系统优化,就必须在恰当的时机优先考虑‘最佳价值’方法,而非‘最低成本’方法。否则,在电网发展方面缺乏雄心壮志,必然会延长对化石燃料的依赖,”他说道。
其他挑战包括在系统层面建立清晰的接口和规则,以便不同制造商的转换器可以协同工作,以及找到足够的人力和工业能力来维持超级电网。
最近的伊比利亚停电也引发了人们对欧洲超级电网可能过于互联,从而容易受到大规模停电和网络攻击的担忧。
舒尔曼认为: “一方面,此次停电事件凸显了孤立电网的脆弱性,并表明需要建立更广泛、互联互通的网络,以便在危机中相互支持。另一方面,它也提醒所有人,连接数十个国家意味着一次局部故障可能波及整个系统。”
如果运作良好,超级电网将提供更高的弹性,但如果安全性、协调性和冗余性不足,风险也会更大。简而言之,停电事件让超级电网显得更加必要,但如果不完善,也会更加危险。
格特曼强调,超级电网不仅仅涉及电线。
“这关乎权力、获取途径和方向。如果不解决治理、分配和合法性问题,大型项目就会停滞或面临阻力,无论它们声称自己多么‘绿色’,”她说。
真正的挑战并非技术,而是远见。我们能否构建一个支持公平转型、尊重地方自主权并保持在生态限度内的电网?如果做不到,我们就有可能用一种新型的集中式绿色能源开采主义取代化石能源锁定。