分析表明,通过部署低碳灵活性能源,如短期电力存储、灵活需求和互连器,到 2050 年,电力系统每年可节省高达 100 亿英镑,2020-2050 年间可节省 300-700 亿英镑。2 电力存储可以让我们更灵活地使用能源,并以经济高效的方式实现能源系统脱碳。例如,通过帮助以较低的成本平衡系统,最大限度地提高间歇性低碳发电(如太阳能和风能)的可用产出,并推迟或避免昂贵的网络升级和新发电容量的需求。较长时间的存储,例如几天、几周和几个月,可以帮助管理发电和需求的变化,例如长时间的低风或寒冷天气事件。
在比利时,Elia 更进一步。我国希望在伊丽莎白王子岛连接混合互连器 Nautilus(比利时-英国)和 Triton Link(比利时-丹麦),这也将连接比利时的第二个海上风电区。因此,比利时岛屿将成为北海的第一个能源枢纽,并对欧洲海上电网的进一步发展具有决定性作用。该岛将成为连接未来北海南北连接的欧洲网状海上电网的第一个基石。成为其中的一部分对比利时具有战略重要性。北海南北风况多样,这意味着我国在风力较小的日子仍能供电,我们的能源密集型产业可以获得可持续的能源生产。
英格兰东南部是部署可再生能源的理想地点。输电系统和发电组合的拓扑结构(包括输电和配电网络)使该系统的这一区域极具挑战性。国家电网电力系统运营商 (NGESO) 需要将输电系统保持在正常安全运行范围内。NGESO 目前使用各种运营措施来确保电压保持在可接受的稳定性和合规范围内。这些措施还确保系统中的能量不超过设备额定值。由于该地区间歇性可再生能源发电和互连器水平不断提高,国家电网电力传输面临着越来越大的运营挑战,既要管理某些网络条件下的电压和热限制,又要能够将能量传输到该国的负荷中心。
2020 年 12 月发布的《能源白皮书 2》阐述了政府对如何实现低成本、净零排放的电力系统的观点,该系统很可能主要由风能和太阳能发电组成,同时确保系统可靠。这意味着间歇性可再生能源需要辅以在无风或无太阳时提供电力或减少需求的技术。如今,这包括核能、具有碳捕获和储存功能的天然气以及低碳氢气发电。系统灵活性可以通过越来越多样化的技术来提供,包括电池的短期存储以及抽水蓄能等更长时间的存储技术。需求侧响应、互连器和提供可根据需要调整的峰值容量的短期可调度发电也在提供更大的系统灵活性方面发挥着作用。
通过绿色电气化实现弹性系统和社会需要跨学科的研究。一方面,这种新兴系统提供了相当大的弹性优势,因为它使用了国内可用的可再生资源,并将具有将有效的大规模基础设施与小规模分散化的结构结合在一起的网络结构。另一方面,这种网络结构发生了新的漏洞(i)主要的能源载体,因为电力,运输,供暖和行业与电力相互联系,因此能源载体的主要能源载体; (ii)跨境电力互连器,随着风和太阳能的可变输出发电的增加,使用较大面积的资产更有效地平衡; (iii)网络攻击,随着系统的高度数据并依赖于系统; (iv)新的能源地缘政治,在其中竞争关键和战略矿物质和金属,进入技术和市场的竞争,以及与商机共存的一般国际秩序。
1 由欧盟委员会根据 ENTSO-E 数据(2022-2023 年冬季展望)计算得出。2030 年的水平代表了 15% 的一般互联互通目标。无法评估雄心水平,因为实际的 2030 年互联互通水平将取决于计划中的互连器的实施和发电能力的变化。2 除了通知的 NECP 草案外,本次评估还考虑了非正式的双边交流,这是《治理条例》下建立的迭代过程的一部分。3 《能源联盟和气候行动治理条例 (EU) 2018/1999》第 14 条 (1) OJ L 328,2018 年 12 月 21 日,第 1-77 页。4 2018 年 5 月 30 日欧洲议会和理事会关于将土地利用、土地利用变化和林业产生的温室气体排放和清除纳入 2030 年气候和能源框架并修订第 525/2013 号条例 (EU) 2018/841 号和第 529/2013/EU 号决定的条例 (EU) 2018/841 号 (OJ L 156,2018 年 6 月 19 日,第 1 页)。
有效实现能源转型需要整个能源系统实现系统、高效和公平的改进。欧洲环境署 (EEA) 和欧盟能源监管合作机构 (ACER) 的这项分析概述了日益脱碳的欧盟电力系统中灵活性挑战的关键要素(到 2030 年需要将灵活性提高一倍)。它确定了关键的灵活性杠杆。它呼吁成员国评估和释放需求响应等灵活性资源的潜力。它认为 NECP 可以发挥重要的新作用,同时提供两年一次的全国温室气体排放预测和更完整的能源参数,作为区域合作的有用工具,以更好地预测和满足成员国的灵活性需求。它指出了互连器在实现跨境灵活性解决方案方面的重要作用。它建议政策制定者协调他们的方法,在适当的情况下评估和利用跨境的所有灵活性杠杆。其主要发现总结在下表中。
电力供应在2023年下降了1.0%,这与电力需求较低。电力发电量下降了9.9%,因为创纪录的电力进口减少了英国发电的需求。发电量衡量产生的东西,而电力供应量衡量提供给消费者的东西,不包括发电机在现场使用的发电过程中使用的电力。提供的总电力以及与需求的进口匹配,因为提供了电力,直到满足需求为止。对电力的需求通常由英国一代满足,并在价格差异时补充了欧洲进口的需求。这在2022年有所不同,因为法国核车队的中断意味着大量电力是通过法国-UK互连器出口的,导致英国是净出口商。尽管英国需求降低,但这导致了英国的发电和供应量增加。2022年提供的总电力为319.6 TWH,净出口为5.3 TWH。
以及管道中的线背包还提供了与管道连接的燃气洞穴和液化天然气存储空间。英国历史上使用耗尽的气田和盐洞储存甲烷的气体储存能力很高。在2010年,GB有大约45个TWH的天然气存储,到2019年底已经降至15个TWH,这主要是由于粗糙的海上存储设施关闭(32 TWH)4。其余站点主要用于短期和中期存储,而不是季节性存储。GB和欧洲大陆之间还有几个天然气互连器,通常在冬季进口的天然气比夏季进口更多,并且允许GB从欧洲大陆的储气设施中受益,从而抵消了我们自己的天然气存储水平的降低。其他化石燃料可以存储在储罐或库存中,这通常超过上图中图所示的气体存储能量。