上周五凌晨,丹麦的风力发电量一度达到全国电力需求的140%。由于当时需求较低,丹麦几乎消耗了自身的全部电力需求,并将剩余电量出口到该地区其他国家。这个数字引人注目,但并不意味着丹麦始终覆盖其140%的用电量;它反映的只是风速升高与需求下降同时发生的一个时刻。
不过,这一时刻揭示了一个超越纪录本身的实际问题:当可再生能源发电量超过本地需求时,电网该怎么办?出口过剩电力是解决方案之一,但丹麦还计划扩大相关基础设施,将海上电力转化为其他用途,而不是把它视为暂时性的过剩能源。
北海和波罗的海的能源岛
丹麦能源署正在制定计划,在北海和波罗的海建设两座新的能源岛。这两座岛将作为海上风电汇集中心,把部分电力直接输送到沿海地区的电网,同时将另一部分用于海上用途,其中包括生产绿色氢气。
根据材料中的细节,北海设施将管理容量在3至4吉瓦之间的海上风电,未来还可能提升至10吉瓦。波罗的海设施则将新增3吉瓦。丹麦能源署表示,这两个中心所管理的能源相当于约500万户家庭的需求。
该机构将这两座岛描述为“海上绿色能源站”,并将其与丹麦和欧洲逐步淘汰化石燃料的计划联系起来。不过,消息来源没有提供两个项目的完工时间表,也没有说明其融资细节或与区域电网连接所需的基础设施。
实际会发生什么变化?
丹麦经验的技术意义在于,扩大风力发电并不只是安装风力涡轮机。当发电量随天气变化时,区域互联电网、电力出口、储能以及将电力转化为氢气,都会成为发电能力本身的配套要素。在丹麦,能源岛的设计尝试将这些要素整合到统一的海上中心中。
但产量超过本地需求并不能消除时间上的问题。过剩电力出现在一个较短的时段,而且当时用电量较低,因此仅凭这一结果,不能证明风电能够全天候提供稳定供应。此外,消息来源没有说明实际出口了多少电力,也没有说明其定价机制。
与美国的比较
作者随后转向美国。美国在大西洋和太平洋沿岸拥有漫长海岸线,墨西哥湾也拥有相关资源。作者指出,除缅因州外,大西洋沿岸各州通常拥有适合安装单桩固定式风力涡轮机的浅海近岸水域。在缅因州,研究人员正在开发用于深水海域的海上浮式风电平台;而在美国开发的浮式平台已经被用于海外项目。
文章还提到,来自海湾地区的各方组成的一个财团计划重新利用停运的海上油气设施,用于可再生能源,尽管那里的风速相对而言不太理想。根据美国能源部2021年的估算,美国海上风电的理论潜力超过35,000兆瓦。
但作者批评美国总统Donald Trump在就任后停止颁发新的海上风电许可证,并提到一名联邦法官认可该决定的权限,而另一些法官则拒绝使用紧急权力来叫停已经在实施中的项目。作者还称,通过购买现有许可证来阻止其开发,是一种非同寻常且存在法律争议的做法。
certi.news的解读
这篇材料与其说是发布新的技术消息,不如说是在提出一种观点,讨论拥有可再生资源与建立能够消纳这些资源的系统之间的差异。丹麦的案例说明了区域互联以及将过剩电力转化为氢气等应用的价值;而美国的比较则表明,政策和监管对利用海上资源的速度所起的限制作用,可能与技术本身同样重要。
文本中相当一部分内容是作者的政治解读,尤其是关于美国政府对海上风电所持立场动机的部分。消息来源还承认,波浪能和潮汐能仍需要数年或数十年时间,并且需要发展供应链和劳动力,才能为美国电力结构作出重大贡献。因此,悬而未决的问题不仅是各国如何生产更多风电,还包括如何建设必要的电网、市场和政策,以便在发电量达到峰值时加以利用。