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西班牙的太阳能和风能发展迅速,如今需要电池来应对无阳光的时段。

西班牙的太阳能和风能发展迅速,如今需要电池来应对无阳光的时段。

多年来,每当谈到电池时,话题几乎总是围绕电动汽车展开。续航里程、充电时间、性能衰减以及价格都是人们关注的焦点。然而,虽然汽车行业推动了这项技术的发展,但在电力领域却正在出现一种更为低调的趋势,而这一趋势对电网的未来或许具有更重要的意义。

大型电池储能设施的发展速度之快,是几年前还难以想象的。原因很简单:我们来自太阳能和风能的电力越来越充足,但产生大量能源并不意味着能在需要时立即使用它。而正是在这里,电池开始发挥至关重要的作用。

西班牙大力发展太阳能和风能,如今需要电池来应对无阳光时段的用电需求

国际能源署认为,电池储能是目前全球发展最快的电力技术。2025年共新增了108吉瓦的发电能力以及250吉瓦时的储能容量,较上一年增长40%,而全球的累计储能能力已是2021年的11倍。此外,去年新增的电池中约有80%用于接入电网的大型设施。

这并非巧合。电池使得人们能够做一件直到不久前还极为困难的事情:在电力过剩时将其储存起来,以便在几小时后可再生能源产量下降或需求增加时使用。在越来越多地依赖太阳能和风能的电网中,这种跨时间调配电力的能力具有极高的价值。

西班牙的太阳能和风能资源日益丰富,但需要储存这些电力。

配备固定储能电池的可再生能源发电厂

西班牙正是这种变化可能产生最显著影响的国家之一。2025年,该国新增了约10吉瓦的太阳能光伏和风能发电 capacity,若将自用部分计入,则这一数字可达11.6吉瓦。到年底时,太阳能光伏的装机容量已接近50吉瓦,而风能则占整个电力系统的22.1%。

其结果是,可再生能源在我们的电力系统中的比重日益增加。2025年,它们产生了西班牙全部电力的55.5%,若将自用部分的预计发电量计入,则这一比例上升至56.6%。风能贡献了21.6%的发电量,而太阳能光伏则达到了18.4%。

但存在一个明显的问题:太阳并非在我们需要的时候发电,而是在它能够发电的时候才发电。在一天中光照最强的时段,光伏发电量可能非常大,但几小时后情况就会完全改变。到了傍晚,当数百万户家庭增加用电量时,太阳能发电量却开始下降。

正是在这种时候,电池可以成为该系统中的关键组成部分。这样一来,就不必浪费在光照最强烈时段产生的部分电能,而是可以将这些电能储存起来,在最需要的时候再反馈到电网中。

这种差异甚至体现在电力价格上。在2026年的某些时段,白天的核心时段批发电价极低,而18:00之后则出现大幅上涨,在某些日子的19:00至22:00期间电价甚至超过200欧元/兆瓦时。这并不意味着每天都会出现这种情况,也不是消费者最终需要支付的电价,但它充分体现了太阳能发电在短短几小时内高度集中所带来的问题。

西班牙大力发展太阳能和风能,如今需要电池来应对无阳光时段的用电需求

还有另一个特别有趣的时段:清晨的最初几小时。在太阳能发电量尚未达到高峰之前,由于工作、工业和家庭活动开始,电力需求就已经上升。如果在夜间为电池充电或利用多余的可再生能源为其充电,就可以在无需立即启用可控发电设施的情况下满足部分需求。

到了下午情况则相反。大约在18:00到22:00之间,光伏发电的功率下降,而电力需求却上升。这时电池就可以开始将几小时前储存的电能反馈到电网中。

这并不意味着电池能够独自取代所有的发电技术。它们的功能有所不同。电池是一种用于在时间上调配电能、平衡系统,并在发电与用电之间存在差异时减少对特定发电厂依赖的工具。

事实上,Red Eléctrica已经记录了储能技术在西班牙所发挥的作用。2025年,包括抽水蓄能和电池在内的储能系统共帮助整合了9,213吉瓦时的电能,比2024年增长了6.2%,从而使得更多可再生能源得以利用。到年底时,已安装的储能容量达到了3,427吉瓦。

德国关闭了核电站,现在将部分设施改造成巨大的备用电池

国际上的趋势也与之相同。国际能源署指出,电池被用于整合更多的太阳能和风能发电量,为电力系统提供灵活性,并在需求最高的时段输送可再生能源。此外,虽然许多项目的储能时间仍为两小时左右,但能够储存四小时或更长时间电力的设施正越来越常见。

这里出现了最重要的变化之一:固定式电池并不一定非得与电动汽车所使用的电池相同。在电网储能领域,磷酸铁锂(LFP)电池因具有竞争力的成本,且特别适合需要频繁充放电的应用场景,已成为主流选择。根据国际能源署的数据,这类电池已占新部署储能系统的约90%。

这项技术的成本下降进一步加速了这一进程。国际能源署指出,2024年电池储能项目的成本下降了约40%,降至每千瓦时150美元左右;而2025年电池组的平均价格又下降了8%。国际能源署预计,2023年至2025年间电池组的价格还将下降近30%。

这一切都改变了电力系统的格局。我们安装的太阳能和风能设施越多,就越需要能够管理其发电量的工具。西班牙已经拥有大量的可再生能源,而且还在不断新增项目,但接下来的步骤并不仅仅是安装更多的太阳能板与风力发电机。

还需要确保在电力过剩时产生的电能能够在需求不足时被使用。

电池是解决这一问题的方法之一。它们可以在太阳能发电量最高的时段充电,储存起来,等到太阳消失、用电需求增加时再开始供电。此外,它们还能利用风力发电量大的时刻,这在夜间尤为有用,因为此时没有太阳能,但风仍能持续发电。

西班牙还拥有得天独厚的优势,即丰富的可再生能源资源。目前的挑战在于如何将这一优势转化为一种电力系统,使其能够在一天中更长的时间内利用可再生能源,同时减少对那些在太阳消失时才需要的技术的依赖。

存储能力的提升并不能立即取代其他技术的作用,也无法解决网络的所有问题。还需要加强线路建设、改善互联性、提升需求管理能力,并加快推动能够实现新一代技术与存储系统连接的项目。

但方向似乎很明确。能源转型并不仅仅是增加可再生能源的产量,更重要的是学会储存能量,并在真正需要时加以利用。在像西班牙这样太阳能和风能产能正在迅速增长的国家,电池可以从主要与汽车相关的技术,转变为电力系统中的核心组成部分之一。

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