绿色野心 使美国加州电力供应短缺

版次:m7    作者:刘玲玲来源:    2020年09月15日

加利福尼亚州因皮里尔的一个太阳能发电场

一刀切式的能源转型会暴露能源结构的脆弱性,并导致能源价格上涨

绿色野心

使美国加州电力供应短缺

5年前,埃隆·马斯克(Elon Musk)在加利福尼亚一群看热闹的人面前发表了演讲。在演讲中,他描述了自己的伟大抱负:“让我们把在地球上传递能源的方式进行根本性转变。”

这位企业家解释说,发电不是问题,现在已经有了在不产生碳排放的情况下发电的技术。马斯克开玩笑说:“在天空中,有一个方便的聚变反应堆,叫太阳。您无需做任何事情,它就可以工作。它每天都会出现,并产生惊人的能量。”

我们面临的主要挑战是解决一个显而易见的问题——在晚上或看不到太阳的白天如何利用太阳能发电。对于这个问题,马斯克也有答案:用电池进行电力存储。然后,马斯克推出了他的新产品,特斯拉Powerwall,一种悬挂在车库墙上的蓄电系统。

马斯克说:“基本上我们可以让世界上所有的发电能源都变成可再生的,当然,最主要的可再生能源还是太阳能。我认为利用太阳能是我们必须要做、可以做并将要做到的。”

从某种程度上来说,上述言论也可以解释为什么加利福尼亚州刚刚经历了近20年来的首次大规模停电。

加利福尼亚州政府至少部分忠实地按照马斯克开出的这一绿色能源“处方”去做了,建设了大量可再生能源发电设施。现在,加利福尼亚州有三分之一的电力来自可再生能源,如太阳能和风能。然而,他们没有按照“处方”的另一半做——建立储备能源,不管是非间歇性的能源还是购买大量电池,比如马斯克的Powerwall的放大版等。目前,加利福尼亚州只有500兆瓦的电力存储容量。

取而代之,加利福尼亚州依靠其他州出售剩余的电力来填补其间歇性电网中的空缺部分,并因此建立了一个更广泛的电网,他们将之称为“西方能源不平衡市场”。该州声称,通过这项创新,他们利用发电协同效应节省了不少成本。在截至2018年的5年里,加利福尼亚州的独立系统运营商声称电力消费者因此节省了1.22亿美元电费。

现在,是时候权衡这些微不足道的收益与加利福尼亚消费者在最近的热浪中遭受停电之间的利弊了。上一次加州发生此类热浪导致的停电事件还是在2001年,当时的州长格雷·戴维斯(Gray Davis)因此被迫辞职。

太阳能在一天中最热、人们最需要空调的时候,也能满足用电需求。但当太阳开始落山,太阳能电力输出骤降而夜晚用电需求仍居高不下的时候,问题就出现了。如果这个时候风力也不怎么强劲的话,那问题就更严重了。可再生能源的间歇性缺点也因此暴露无遗——它们严重依赖于备用能源,比如天然气。

当然,加利福尼亚州肯定不是能源转型中发现隐患的唯一一个地方。德国也安装了大量可再生能源装置,他们发现使用可再生能源的费用更高了,碳排放量也更大了——因为他们需要使用大量的备用化石能源来支持这些可再生能源项目。加利福尼亚州也不能幸免,自2011年以来,该地区电费上涨的速度是美国其他地区的6倍。

德国和加利福尼亚州的错误都在于过早地淘汰了现有的核电站,使这种可靠、廉价且零碳的发电方式过早地从电力结构中被淘汰出去,他们的电力系统也因而变得无比脆弱。德国淘汰核能早已不是什么秘密了,加利福尼亚州现在只剩1个核电站,还计划在4年内将这最后1个核电站也关停。

彭博新能源财经的迈克尔·利布雷希(Michael Liebreich)大力倡导发展可再生能源,但他表示,保持此类核电站的运营应该是“压倒一切的优先事项”。

电力存储技术并没有提供可行的解决方案。加利福尼亚州最大的电力存储设施,即位于埃斯孔迪多(Escondido)的锂离子电池工厂,也仅能为2.4万个家庭提供4个小时的电力。而加利福尼亚州一共有1300万个家庭,1年有8760个小时。

即使按照美国能源部假设的,到2025年电池成本会下降,仅要满足埃斯孔迪多一个市的电力存储成本就需要超过4300万美元。这样的消息对于马斯克这样的供应商来说,可能是个好消息,但对于广大电力消费者来说就是坏消息了。同时,正如加利福尼亚人发现的那样,从别的州购买电力的前提是,人家有用不完的电出售才行。

正如智者门肯(HL Mencken)所说的那样:“每一个难题都有一个又快又吸引人的解决办法, 但这个办法往往是不对的。”大规模发展可再生能源就是这样一个办法。

欲速则不达。我们需要的是一个兼具经济效益和可靠性的能源系统。否则,在消费者眼里,能源转型就意味着电价上涨和停电。

(《金融时报》官网9月3日报道,刘玲玲编译)