電力信息化
2010年,英國75%的電力來自煤炭和天然氣。但到本世紀(jì)末,這些化石燃料僅占40%,煤炭發(fā)電量從2012年的41%的峰值下降到2019年的2%以下。
煤炭電力的幾乎消失(2010年第二大能源來源)在過去十年中對(duì)英國發(fā)電業(yè)進(jìn)行了重大變革,這意味著英國現(xiàn)在擁有有史以來最清潔的電力供應(yīng)。現(xiàn)在排在第二位的是風(fēng)能,它在2019年滿足了該國電力需求的近21%,高于十年初的3%。到本世紀(jì)初,天然氣在2019年占英國電力的最大份額,為38%,而2010年為47%。
正如我們在去年1月所預(yù)測的那樣,每年的煤炭總發(fā)電量低于太陽能,并首次跌至第七位。英國的可再生能源發(fā)電量也超過了8月份以來一個(gè)月內(nèi)煤炭和天然氣的總和。
除了減少碳排放外,2010年代英國的電力系統(tǒng)也發(fā)生了另一次顯著變化。在2010年至2019年之間,電力消耗量減少了近15%,2019年經(jīng)濟(jì)使用的電量比2010年減少了50太瓦小時(shí)(TWh)。這足以為英國一半的汽車和出租車提供電力。全電動(dòng)汽車。
這種減少的部分原因可以歸因于更高的能源效率,例如更多的LED照明,以及更多的商品是在英國進(jìn)口而不是在英國制造的。自2010年以來工資停滯不前,較低的經(jīng)濟(jì)需求也可能是造成這種情況的原因。
可再生能源發(fā)電的增加和電力需求的下降使煤電可以從系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移出來。英國的電網(wǎng)在2019年實(shí)現(xiàn)了超過3700個(gè)小時(shí)的無煤發(fā)電,這在十年前是無法想象的。
變革之風(fēng)
風(fēng)能在2019年12月在英國創(chuàng)造了26.5%的新紀(jì)錄。包括太陽能,水力發(fā)電和生物質(zhì)能,可再生能源提供了當(dāng)月總電量的近37%,風(fēng)能在12月10日下午達(dá)到了近17吉瓦(GW)的峰值。
自2018年8月以來,可再生能源連續(xù)17個(gè)月發(fā)電量超過核電。由于六個(gè)核電站的維護(hù)時(shí)間延長,核電在2019年的發(fā)電量不到五分之一,為2008年以來的最低水平。這幫助風(fēng)能年產(chǎn)量在2019年首次超過核能。
但是2020年代將證明脫碳面臨更大的挑戰(zhàn),尤其是因?yàn)橛慕?jīng)濟(jì)仍然嚴(yán)重依賴化石燃料進(jìn)行運(yùn)輸,取暖和熱水。在英國,電動(dòng)汽車的銷量正在加速增長,目前有百萬分之一的電動(dòng)汽車在英國的道路上行駛-但如何對(duì)供暖裝置進(jìn)行脫碳仍有待爭論。
令人鼓舞的是,由于電力清潔,到2019年,電采暖可能已達(dá)到一個(gè)重要的里程碑。使用電網(wǎng)中的電能為建筑物或熱水供暖,其碳密集度要比燃燒天然氣少1千瓦時(shí)(kWh),F(xiàn)代燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的熱量。這意味著即使是簡單的電加熱器,平均釋放的碳也比燃燒天然氣少。
但是由于與電力需求相比,天然氣的需求在一天之中和各個(gè)季節(jié)之間變化很大,因此從天然氣到電力的批發(fā)轉(zhuǎn)移是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。使用低碳?xì)怏w(例如氫氣)是英國熱能脫碳的一種選擇,電動(dòng)熱泵也是如此。如果不持續(xù)關(guān)注從化石燃料轉(zhuǎn)移熱能和運(yùn)輸部門的問題,英國將無法在2050年之前成為零碳凈經(jīng)濟(jì)
國家。2020年代的未來是什么?
通過十年的電力系統(tǒng)變革,擴(kuò)大可再生能源的發(fā)電量已使英國迅速崛起,但要利用2020年代的這一勢頭,必須以低碳靈活性補(bǔ)充低碳能源。這必須意味著專注于儲(chǔ)能,減少需求和管理以及本地控制系統(tǒng)的行業(yè)的增長,以確保該系統(tǒng)能夠始終滿足需求。
在經(jīng)歷了令人鼓舞的十年脫碳之后,盡管在政策上像綠色協(xié)議那樣遭受挫折,但這場競賽仍是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)零碳經(jīng)濟(jì)的G7國家。表明有可能在保持國際競爭力的同時(shí)使大型經(jīng)濟(jì)完全脫碳,這將向世界發(fā)出重要信息。