Giá điện mùa hè châu Âu chạm đỉnh mùa đông: Điều gì đã xảy ra với lưới điện?

Nhà máy nhiệt điện giảm công suất. Nhiệt độ sông cao và mực nước thấp đã buộc một số lò phản ứng hạt nhân của Pháp và các nhà máy nhiệt điện khác phải hoạt động dưới công suất hoặc ngừng hoạt động vì chúng phụ thuộc vào nước sông để làm mát . Nhiệt độ cao cũng làm giảm hiệu suất của các nhà máy điện khí .

Sản lượng điện gió thấp. Một đợt gió yếu kéo dài trên khắp châu Âu đã cắt giảm đáng kể sản lượng điện gió, loại bỏ một nguồn cung giá rẻ quan trọng ngay khi nó được cần đến nhất . Buổi tối có thể gió yếu nhất, sản lượng điện gió của Đức chỉ còn khoảng 2 GW, tương đương khoảng 16% so với mức trung bình theo mùa . Hiện tượng này đôi khi được gọi là "Hitzeflaute" (gió yếu do nắng nóng) .

Khoảng trống buổi tối của điện mặt trời. Trong khi sản lượng điện mặt trời mạnh vào giữa trưa, giá lại tăng vọt vào cuối buổi chiều và buổi tối khi mặt trời lặn nhưng nhu cầu làm mát vẫn cao—tạo ra một "đường cong vịt" (duck curve) sắc nét mà các nhà máy điện khí phải lấp đầy với chi phí biên cao . Vào lúc 20:45 ngày 24 tháng 6, giá bán buôn tại Bỉ vượt quá 1.000 €/MWh, trong khi mức trung bình trong ngày là 257,5 €/MWh .

Tình trạng thắt chặt khí đốt và thủy điện từ trước. Châu Âu bước vào mùa hè với lượng khí đốt dự trữ dưới mức trung bình theo mùa và các hồ chứa thủy điện ở Bắc Âu thấp hơn bình thường 8–12 điểm—những điều kiện đã đẩy hợp đồng điện mùa đông lên mức cao hơn 20% trước khi đợt nắng nóng bắt đầu . Bất kỳ cú sốc nguồn cung nào cũng được khuếch đại bởi sự thắt chặt tiềm ẩn này.

Những thách thức cấu trúc bị phơi bày

Lưới điện không có "tấm đệm mùa hè". Hệ thống điện châu Âu được thiết kế xoay quanh đỉnh điểm sưởi ấm mùa đông. Đợt nắng nóng đã chứng minh rằng nhu cầu làm mát mùa hè giờ đây có thể sánh ngang với nhu cầu sưởi ấm mùa đông, nhưng lưới điện lại thiếu các biên độ dự trữ tương đương cho các điều kiện khắc nghiệt của mùa nóng . Sự tăng giá và căng thẳng còn gia tăng do nhu cầu điện ngày càng tăng từ các trung tâm dữ liệu, xe điện và máy bơm nhiệt .

Nhiệt độ cực cao tạo ra "bẫy cung-cầu" tương quan. Cùng một hiện tượng thời tiết đồng thời đẩy nhu cầu lên cao (làm mát), kéo sản lượng nhiệt điện xuống thấp (giới hạn làm mát bằng nước sông, tổn thất hiệu suất) và triệt tiêu sản lượng điện gió—một sự hội tụ mà các hệ thống năng lượng tái tạo kết hợp nhiệt điện không được thiết kế đáng tin cậy để vượt qua . Một nhà phân tích mô tả đây là "vòng phản hồi cấu trúc" .

Các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục cần nguồn bổ sung ổn định. Sự dồi dào của điện mặt trời vào giữa trưa không ngăn được giá tăng vọt vào buổi tối. Sự kiện này cho thấy rằng nếu không có đủ pin lưu trữ, công suất đường dây liên kết hoặc nguồn dự phòng carbon thấp có thể huy động được, thì tỷ lệ thâm nhập năng lượng tái tạo cao tự nó không đảm bảo giá điện phải chăng trong các sự kiện thời tiết phức hợp . Phụ tải điều hòa không khí không đi theo đường cong sản xuất điện mặt trời; chúng kéo dài sang tận buổi tối .

Biến đổi khí hậu đang xói mòn khả năng dự báo theo mùa. Đợt nắng nóng tháng 6 không phải là một sự kiện thiên nga đen bất thường—nó là sự kết hợp hoàn toàn có thể dự đoán trước của những điểm yếu đã biết mà các mô hình khí hậu đã cảnh báo . Khi các đợt nắng nóng trở nên thường xuyên và dữ dội hơn, giả định truyền thống rằng mùa hè là mùa có nhu cầu thấp và giá thấp đang bị phá vỡ, buộc các nhà quản lý và vận hành phải xem xét lại quy hoạch theo mùa, các yêu cầu về lưu trữ và thiết kế thị trường công suất trên khắp lục địa .