英国能源转型之路,走得怎么样了?

储能科学谷 2023-06-28
2783 字丨阅读本文需 7 分钟

英国积极应对气候变化、推进能源转型,是世界上最早以法律形式明确中长期减排目标的国家之一。近年来,英国不断提高发展目标、促进能源转型进程提速,并提出加强电网建设、完善市场建设等举措促进新能源消纳。

英国能源转型之路

英国能源转型之路始于上世纪50年代。当时,一系列严重的空气污染事件促使英国开启了以“减煤”为核心的能源转型。经过近70年的努力,英国能源结构出现了重大变化。2019年6月,英国新修订的《气候变化法案》生效,明确2050年实现碳中和目标,英国化石燃料发电的比例下降至45%左右。2020年,英国又出台《绿色工业革命10点计划》,加大风能、太阳能、氢能等可再生能源的开发。然而,新冠肺炎疫情蔓延以及乌克兰危机导致全球能源市场震荡,欧洲经济遭到重创,能源供应紧张、价格暴涨、成本骤增等难题凸显,英国面临“寻求能源独立”和“2050年实现碳中和目标”的双重压力。

以上因素直接促成了去年4月出台的英国能源安全战略。根据该战略,英国将大力开发海上风电项目,拟实现到2030年50吉瓦(GW)的海上风力发电能力。英国政府还拟开发多达8个核反应堆,力争到2050年核电发电量达到24吉瓦时,约占英国预计电力需求的四分之一。该计划还包括10吉瓦时的低碳氢发电量,其中至少一半将来自绿色氢发电。

除了新能源,英国政府还表示,为减少对进口化石燃料的依赖,将扩大北海油气开发。自2022年初以来,NSTA已经批准了7个项目,共可生产近1亿桶石油,需要资金约11亿英镑(12亿美元)。项目一旦启动,可在转型期间显著提高英国的供应安全。此外,运营商计划在未来几年内推进22个项目,这些项目将通过严格的排放检查,目标生产15亿桶石油。

以上数据凸显了北海的剩余开发潜力,并在年度Tier Zero绩效评估会议上提交给了北海22家最大运营商的董事总经理。NSTA利用来自UKCS管理调查等世界一流的数据,以及基准分析,向运营商展示其如何进行比较,从而明确最佳方案,并提出需要改进的地方。经证明,该方法可以提高整个行业的标准。

此外,NSTA正在确定将石油和天然气基础设施重新用于包括氢和碳储存在内的低碳项目,这是NSTA推动英国海上能源系统整合并加速向净零过渡的另一个支柱。

NSTA将很快宣布英国有史以来第一轮碳储存许可招标的入选名单,为该转型注入更多动力。此次招标收到了来自19家公司的26份投标。为了满足英国的存储需求,还需进行额外的招标,NSTA正在与政府和其他监管机构合作,以确定未来活动的时间。

NSTA首席执行官佩恩·斯图尔特(Stuart Payne)表示:“北海石油、天然气、风能和储能资源丰富,可以确保英国清洁能源的供应,迅速减少温室气体排放,并创造数十万个技术工作岗位。NSTA将率先整合这些资源,优化其巨大潜力。”

另外,较长的建设周期和巨大的资金缺口是英国能源转型和能源安全战略的又一瓶颈。英国海上风电项目从规划许可到全面运营大约需要5年时间,未来作为低碳能源重要组成部分的核反应堆的建设周期更是长达10年,且费用昂贵。这也是英国财政部推出新预算案的重要动因之一。根据新的预算案,英国政府将对能源公司征收暴利税,并缩减约550亿英镑的开支,同时减少此前承诺的可再生能源项目补助。有测算显示,完成该计划所有目标需要120亿英镑的政府投资和360亿英镑的私人投资。但英国媒体和相关研究机构预测,真正的投资额肯定会远超此数。一方面,在当前严重的通胀情况下,投资金额必然会大幅上涨;另一方面,很多潜在投资未被计算进去,例如支持50吉瓦海上风电大规模电网建设及储能技术的投资等。

英国著名能源贸易组织RenewableUK警告说,未来10年,英国新风电场和供应链建设预计需要吸引1750亿英镑的投资。而新预算案宣布从明年1月到2028年3月向可再生能源发电商征收45%的暴利税,此举将严重阻碍可再生能源新项目的引资能力。该组织首席执行官丹·格瑞尔还对可再生能源公司的不公平待遇提出异议:“暴利税应该针对赚取巨额利润的能源部门,政府却将石油和天然气公司的税率设定在25%至35%的较低水平。而且,可再生能源发电商不会获得石油和天然气开采投资者同等的投资补贴,这简直让人难以置信。许多可再生能源发电商签订了长期的固定价格合同,根本不能赚取超额利润。目前的可再生能源支持机制和差价合约正在提供比任何其他系统都便宜的电力,这才是政府应关注的正确模式。”

英国多举措促进新能源消纳

一是加强跨区跨国联网以提升新能源输送能力。英国高度重视与周边邻国电力联网以促进可再生能源消纳与实现2050年净零排放目标。英国第一条跨国联网线路:英国—法国海底电缆联网工程(200万千瓦)于1986年投运。2022年4月,英国国家电网公司发布《一个互联的未来》报告。在过去10年间,英国投资了25亿英镑加强与周边国家联网;到2024年,英国将有6条跨海电缆联网工程,容量780万千瓦,分别与法国、荷兰、比利时、丹麦、挪威等5国联网。以英国—挪威联网为例,当英国风电大发而负荷需求较低时,可通过北海联络线以140万千瓦容量向挪威送电,以水电的形式存储在挪威水库中;当英国风电出力较低而负荷需求较高时,可通过北海联络线,由挪威向英国以140万千瓦容量输送清洁电力。

二是保持大规模燃气发电以确保供电安全。2000年以来,英国传统化石能源发电装机容量持续下降,从7040万千瓦下降到2021年的4400万千瓦,占比从75.5%下降到42.3%,但其退役的主要是燃煤电站。燃气电站装机在2017年达到峰值,2018年后虽略有下降,但依然保持了较大规模。英国电源结构中的高比例燃气发电装机,在提供电量保障的同时,也为新能源消纳提供了重要的调节支撑。

三是引入容量市场以保障各类电源发展积极性。促进可再生能源发展的同时为保证电源装机充裕和稳定,英国在2014年开展的新一轮电力市场改革中引入了容量市场,通过给予可靠容量以经济支付,确保在电力供应紧张的时候市场拥有充足的容量,从而保证电力供应的安全。英国的容量市场对电力供应端和需求端资源开放。具有负荷调节能力的电力用户,可以通过主动调节电力负荷,在需求侧响应电网负荷调节需求,作为容量提供商参与容量市场。英国国家电网公司是容量市场的运营主体,根据电网运行的数据,提前制定备用容量需求,并定期提前在容量市场对备用容量需求进行拍卖。

四是针对新能源建设多类型调频市场。随着新能源发电快速增长,为缓解系统的电压和频率调节压力,英国新出台了多个调频服务。英国国家电网公司于2020年10月出台快速调频服务。当电网频率出现偏离(±0.5赫兹)后,电网调度参与该项服务的机组快速响应,从而维持电网频率,响应时间为1秒。目前英国电力市场上能够提供快速调频服务的机组均为电池储能项目。2022年4月,英国国家电网公司又推出了两项新的辅助服务:DR服务(DynamicRegulation)和DM服务(DynamicModeration),主要负责0.2赫兹以内调频服务。DR服务响应时间为10秒,DM服务响应时间为1秒。

五是加强储能配置增强新能源消纳能力。英国公用事业单位配置储能的大发展起始于2017年。2021年和2022年建成投产的储能项目大多数是5万千瓦级别的独立项目,且2022年投产了首个规模为10万千瓦时储能项目。目前,英国在建的储能项目预计在未来1年半内投产;申请排队的储能项目数量达到1319个,容量达到6150万千瓦。英国政府希望通过加快储能发展,解决电网基础设施建设滞后于风电发展的问题,并在需求高峰期为国家电网提供重要支持。

文章来源: 中国电力报,能源舆情 ,经济日报

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