欧洲的气候目标需要绿色电网

作者: 艾米丽·尼克松

对欧洲来说,这是一个与气候变化斗争的关键时刻。随着气温不断升高,极端天气事件日益频繁,采取行动的必要性已无可置疑。去年是有记录以来最热的一年,也是全球气温首次(短时间)超过巴黎气候协定设定的1.5摄氏度门槛。

欧盟虽然在扩大可再生能源所占比例方面取得了长足进步(到2024年这类能源发电将占该区域总发电量的近一半),电力需求却也在迅速增长。

电动汽车的推广以及建筑物供暖制冷系统的电气化,意味着需要增加电力供应。此外,由于数据处理和存储需求不断增长,欧洲的各大数据中心目前消耗了约3%的电力供应,而且预计到2030年还将翻一番。仅爱尔兰一国2023年的数据中心用电量,就占了全国总电表计数用电量的21%,超过城市家庭(18%)。

现有电网设备已不足以应对快速增长的需求。欧盟的电网是世界上最为老旧的电网,平均运行时间已达45—50年。电网拥堵(过载导致电力无法送达消费者)已经导致了可再生能源的浪费,数十亿千瓦的可再生能源项目仍在苦苦排队等待联网。如果不对其进行重大升级,欧洲的气候目标就将遥不可及。

目前,欧盟每年在配电网络上的投资额为330亿欧元,但专家估计到2030年电网的现代化和扩展至少需要5840亿欧元,也就是说,从今年起欧洲必须将每年的投资翻一番,到670亿欧元。额外的资金投入,对于确保将可再生能源输送到最需要的地方以及防止出现阻碍电气化项目的瓶颈,至关重要。

所幸,欧洲可以从同行那里得到启发。去年12月,英国公布了一项旨在通过每年释放400亿英镑投资以在未来5年实现100%清洁电力的行动计划。作为该计划的一部分,英国国家电网公司承诺投资350亿英镑在电力传输方面,其中包括150亿英镑用于增加电网容量。同样,美国在去年启动了联邦—州现代电网部署计划,重点关注可以扩大电网容量的先进输电技术。

这些举措都表明,问题在于政策而非技术。欧洲的电网许可和规划流程是出了名的缓慢。虽然输电项目建设本身只需要一到两年,但其部署却经常需要耗费十年。最近的估算表明,欧洲需要在未来10—15年内将现有联网能力翻一番以实现其气候和能源目标,因此加快许可程序已成为一个能源安全问题。

另一个需要改进的关键领域是电网优化和分配。欧盟政策制定者应优先考虑那些最成熟项目的并网申请,同时为发电系统运营商提供明确的指导和时间表。要求给到一定财务承诺才能保留已分配电网容量的做法,将防止投机行为并确保及时部署。在此,欧盟委员会应效仿英国,以容量的均衡分配取代过时的“先到先得”电网分配模式。

除了改变政策和增加融资,欧洲还必须拥抱创新。动态线路评级(使用优化技术)和建设新输电线路等传统解决方案已不敷使用。未来的出路在于“智能”电网技术,比如有助于解决拥堵问题的人工智能应用,以及可克服可再生能源间歇性的长期能源储存设备(电池)。人工智能还可以强化现有的电网基础设施,在某些情况下减少对耗时建设的需求。但要释放这项技术的潜力,仍需大量研发投资以及对该领域初创企业的激励措施。

如果不对电网进行重大升级,欧洲将面临浪费可再生能源潜力和损害气候目标的风险。推行折中权宜之计的时代已经过去。欧盟的《清洁工业协议》和《可负担能源行动计划》都强调了对电网进行重大投资的必要性。为了改造能源基础设施,欧洲必须加倍融资、简化许可流程并拥抱创新。

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