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深度丨英國的能源轉型之路

來源: 中國電力新聞網      日期:19.05.15

  能源情報研究中心楊永明/譯

  英國非凡的能源轉型成就在一定程度上得益于能源效率的提高,簡而言之,無論電源結構如何,所消耗電力都越來越少。當然,在電力需求飆升的情況下,煤電仍然至關重要。鑒于到2025年前后煤炭發電將被逐步淘汰,英國將需要尋找替代能源來應對極端天氣事件。隨著越來越多的車輛和家庭轉向電力消費,電力需求整體下降的趨勢必然會發生逆轉。因此,未來英國將需要一個比此前9年力度更大的非化石燃料發展規劃,以及與之相匹配的電網基礎設施建設。

  9年前,英國的電力生產中有近75%來自天然氣和煤炭。2018年,這一比例降至45%以下。在近10年時間里,英國化石燃料退出能源舞臺的能源轉型取得了顯著的成效。

  隨著能源效率的提高和能源需求的下降,英國的發電量比1994年以來的任何時候都要少。

  2018年,英國無煤發電時數創歷史新高,達到1898小時,遠超出2016年200多小時的無煤發電時長。煤炭產量更是連續第6年出現下降,而且該國出現了大量的“零煤”發電時段(最長的一次全國連續3天發電不用煤)。

  相比之下,同年煤炭發電量(約占總發電量的5%)與太陽能和水能的發電總量大致相似。風能發電量在總發電量中的占比已增至17%,風能與太陽能這兩種可再生能源加起來,比核能發電量還要多,這可以說是英國綠色能源發展的又一里程碑。

  然而,盡管全年平均的煤電發電量水平較低,但在電力需求較高的時候,煤電依舊發揮著重要的作用。例如,2018年2月,在強勁寒流“東方野獸”席卷歐洲的一周多時間內,英國天然氣系統經歷了巨大的壓力,當時的煤電保障了全國近四分之一的電力需求。鑒于英國煤炭發電將在2025年前被逐步淘汰,電力系統需要繼續尋找替代能源,以應對極端天氣事件。

  分析顯示,自2015年以來的3年間,英國可再生能源發電量每年約增加27太瓦時(TWh)。未來欣克利角C核電站建成后每年也可為英國增加如此數量的發電量,但該電站的建設還需要一定的時間。

  在未來10年間,英國能否復制自2010年以來的能源轉型成績──將煤炭和天然氣發電量再減少30個百分點?如果這一圖景得以實現,屆時化石燃料發電將僅占英國全國發電總量的六分之一。

  這樣的目標絕對是可行的,但若要在未來10年實現上述目標卻極具挑戰性,這背后的原因有二;其一,未來英國的電力需求預計將出現增長,而非減少;其二,可再生能源發電的可變性將越來越高,也對靈活性提出了更高的要求。

  為此,新增可再生能源發電──即包括新增太陽能電池板發電,新增渦輪機發電,新增水能、潮汐能、海洋能和生物質能發電在內———每年將必須取代約100太瓦時的化石燃料發電(約4個欣克利角C核電站的發電量)。這將是一個比此前9年新增裝機規模大50%的電力建設規劃。

  考慮到當前海上風電的持續發展態勢,以上目標雖然看上去極具挑戰性,但是卻有可能實現。此外,太陽能和風能發電價格的持續下跌也將對此起到推波助瀾的作用。正如英國商業能源與產業戰略   部國務大臣格雷格·克拉克所述:“到本世紀20年代中期,綠色電力有望成為最便宜的電力。它可以做到零補貼。”然而,在未來10年間的某個時候,隨著電動汽車逐漸奪取化石燃料汽車的市場份額,英國的電力需求將停止下降,同時,家庭電供熱也會變得更加流行。行駛里程是運輸需求規模的重要指標,2017年英國汽車和出租車共行駛2540億英里。如果所有這些里程都是電動汽車行駛完成的,并且這些電動汽車效率與最新的現代汽車或特斯拉汽車一樣高,那么英國總電力需求將增加四分之一(超過80太瓦時)。這些電動車輛的電力需求相當于3個欣克利角C核電站一年的發電量,或者相當于英國可再生能源目前一年的發電水平。此外,英國還需要考慮如何填補因無法征收燃油稅而造成的財政缺口 (預計本財政年度將增加約280億英鎊)。  如果對電動汽車進行充電會增加高峰時段電力需求,那么英國需要投入大量資金建設新的電力基礎設施。如果采用更智能的系統,電動汽車可以改變充電時間甚至向電網提供電力支持。這種創新形式為靈活性提供了巨大的空間,以滿足對天氣極具依賴性的可再生能源發電的需求。然而,這種靈活性的實現并非易事,需要車輛、車主和電力公司之間更好的溝通。

  總體而言,2018年英國包括風能、生物質能、太陽能發電在內的各種低碳發電均取得了穩步的進展。

  展望未來,隨著更多可再生能源發電裝機的建成,英國的太陽能發電量有望超越煤炭,可再生能源也有可能每個單月的發電量都超過核電,甚至有可能出現可再生能源某個單月發電量超過煤炭和天然氣月發電量之和的情況。如果這些記錄確實發生,那么將成為英國電力系統轉型進程的又一重大里程碑。

責任編輯:趙雅君  投稿郵箱:網上投稿

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