西班牙是歐洲南部抽水蓄能電站最具活力的市場之一。不過該國目前面臨著許多挑戰(zhàn),正在努力整合大量的可再生能源(風(fēng)能和太陽能),以滿足電力需求。為了滿足電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性需求,西班牙的主要公共事業(yè)機(jī)構(gòu)正在調(diào)查可替代的蓄能項(xiàng)目,特別是抽水蓄能電站項(xiàng)目。
西班牙的抽水蓄能電站總裝機(jī)容量為5350MW,估計(jì)可利用總量為13000MW。西班牙打算在未來的幾十年內(nèi)新修一些項(xiàng)目。政府的2011~2020年可再生能源計(jì)劃報(bào)告的目標(biāo)是,預(yù)計(jì)到2015年裝機(jī)容量達(dá)到6300MW,2020年達(dá)到8800MW。伊比德羅拉(Iberdrola)公司、西班牙天然氣公司(GNF)和恩德薩(Endesa)公司是進(jìn)行這些項(xiàng)目開發(fā)、實(shí)現(xiàn)政府目標(biāo)的3個(gè)主要公用事業(yè)機(jī)構(gòu)。
在滿足政府整合可再生能源的創(chuàng)新要求方面,主要困難在于可再生能源具有可變性和不可預(yù)測性,就采用日調(diào)節(jié)和時(shí)調(diào)節(jié)以使需電量和發(fā)電量相匹配而言,目前的挑戰(zhàn)是如何找到一種方法,利用可獲得的可再生資源生產(chǎn)電能,以滿足不斷變化的需求。隨著可再生資源占比的增長,由可再生能資源不可預(yù)測的變化所產(chǎn)生的主系統(tǒng)故障事件的風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)增加。當(dāng)電網(wǎng)利用這些資源或?qū)⑦@些資源集成到電力系統(tǒng)中有困難時(shí),抽水蓄能電站可將這些能量存儲(chǔ)起來,在最需要的時(shí)候,通常是在需電量高峰時(shí)將其釋放出來。
西班牙2012年的總裝機(jī)容量為108296MW。風(fēng)電裝機(jī)容量為22362MW,占總數(shù)的20.6%;太陽能裝機(jī)容量為6288MW,占總數(shù)的5.8%。2011~2012年,風(fēng)能裝機(jī)容量增加了1123MW,太陽能裝機(jī)總量增加了990MW。據(jù)預(yù)測,可再生能源的份額未來有望達(dá)到38%??偘l(fā)電量為287251 GW·h,風(fēng)力發(fā)電占總發(fā)電量的 16.8%,太陽能發(fā)電占4.1%。
2011年最大需電高峰為43896MW。2005~2011年,電力需求量一直保持在42430~45450MW。
西班牙抽水蓄能項(xiàng)目能夠在以下3種市場運(yùn)作。
(1)主要市場。利用峰荷時(shí)段和非峰荷時(shí)段之間能源價(jià)差。峰荷期和非峰荷期的能源價(jià)差平均約為25歐元/MW·h。而實(shí)際價(jià)格變化范圍為每15~60歐元/MW·h。典型的日能源價(jià)格波動(dòng)圖表表明,電力系統(tǒng)中真正的非峰荷時(shí)段只有3~5h。
(2)二級(jí)市場。為熱備用服務(wù),目前在西班牙的熱備用要求一般是總負(fù)荷的5%或風(fēng)力負(fù)荷的10%,以較高者為準(zhǔn)。對(duì)于目前條件下,需要3000MW的熱備用容量,計(jì)劃增建4000MW的抽水蓄能項(xiàng)目以滿足未來的熱備用需求。
(3)三級(jí)市場。三級(jí)市場的收入(電壓調(diào)節(jié)和無功功率)沒有明確界定,且尚未建立。
西班牙抽水蓄能新建項(xiàng)目利用現(xiàn)有水庫的部分原因是因?yàn)榄h(huán)境約束,要求公共事業(yè)公司最大限度地利用現(xiàn)有的大壩和水庫。
(1)貝萊薩爾(Belesar III)三期工程。西班牙天然氣公司擬建的210MW貝萊薩爾三期抽水蓄能電站,將使用位于米諾河上現(xiàn)有的貝萊薩爾水庫和皮爾斯水庫分別作為下庫和上庫。該項(xiàng)目區(qū)位于西班牙西北部的盧戈市附近。主要建筑物包括上水庫進(jìn)/出水口結(jié)構(gòu)、高位引水隧洞、壓力井,低水位壓力隧洞和壓力管道、尾水管道、浪涌隧道、尾水隧洞以及下水庫進(jìn)/出水口結(jié)構(gòu)。復(fù)雜的廠房和管道系統(tǒng)布置在地下,這將產(chǎn)生較小的視覺沖擊及環(huán)境影響。
(2)埃若達(dá)(Edrada)項(xiàng)目。西班牙天然氣公司正在規(guī)劃被提議的760MW的埃若達(dá)抽水蓄能電站項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工,該電站位于西班牙西北部奧倫塞(Orense)的現(xiàn)有埃若達(dá)水庫和圣依斯塔班(San Estaban)水庫之間。審批過程始于2008年,方案設(shè)計(jì)于2011年完成。
(3)薩拉斯-康查斯(Salas-Conchas)項(xiàng)目。擬建的裝機(jī)為375MW的薩拉斯-康查斯抽水蓄能電站項(xiàng)目,將位于西班牙西北部奧倫塞的薩拉斯和拉斯康查斯水庫之間。2008年,GNF開始初期工程及審批程序。按照目前的設(shè)計(jì),該項(xiàng)目將包括一個(gè)復(fù)雜的地下廠房綜合體和水道。
(4)圣克里斯蒂娜(Santa Cristina)項(xiàng)目。圣克里斯蒂娜抽水蓄能電站擬裝機(jī)728MW,工程位于西班牙西北部,其下庫是現(xiàn)有圣依斯塔邦水庫,計(jì)劃新建一座人工上庫。該工程計(jì)劃于2018年完成,工程總水頭為820 m。通過新建成的長為10km的400 kV輸電線路完成輸電互連。
(5)拉穆埃拉(La Muela)二期工程。拉穆埃拉項(xiàng)目裝機(jī)容量為635MW,是西班牙運(yùn)行中的最大抽水蓄能電站。自1989年以來一直在運(yùn)行。該項(xiàng)目位于西班牙東南部瓦倫西亞附近,利用茱卡爾(Jucar)河作為下庫,并有一人工上庫。拉穆埃拉二期工程目前正在建設(shè)中,該擴(kuò)建工程將額外增加裝機(jī)852MW,目前拉穆埃拉二期項(xiàng)目建設(shè)已接近尾聲,2013年底全部裝機(jī)容量投入運(yùn)行。
據(jù)報(bào)道,西班牙伊維爾德羅拉公司正在調(diào)查研究另外3座抽水蓄能電站的開發(fā)計(jì)劃,這3座電站的裝機(jī)總量達(dá)到1640MW。
(6)莫若雷斯二期(Moralets II)工程。莫若雷斯二期項(xiàng)目是現(xiàn)有莫若雷斯抽水蓄能電站的擴(kuò)建項(xiàng)目,擴(kuò)建規(guī)模為400MW?,F(xiàn)有電廠自1985年以來一直運(yùn)行。該擴(kuò)建工程正在建設(shè)中,預(yù)計(jì)將在2014年并網(wǎng)發(fā)電。和原有的莫若雷斯廠房類似。莫若雷斯二期工程將包括1座地下廠房。
此外,恩德薩公司還計(jì)劃在西班牙東南部格拉納達(dá)(Granada)、蘇哈爾(Zújar)開發(fā)裝機(jī)容量為550MW的加巴肯(Jabalcón)抽水蓄能項(xiàng)目。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將在2020年之前并網(wǎng)發(fā)電。