系统灵活性:让关于热脱碳的艰难决定变得更容易

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环形道路系统

建筑的灵活性是不后悔现在就需要做出决定,通过在整个国家的能源系统中拥有更大的灵活性,它将有助于更快地实现热量脱碳,并最终获得净零的更大奖励。

更重要的是,在规模和各个层面上投资灵活性,到2050年每年可以为英国经济节省96亿至167亿英镑,对地方和全国都有价值。

这些都是由碳信托基金和伦敦帝国理工学院的独立研究人员领导的开创性新模型的关键发现,并得到了一个跨部门财团的支持。狗万滚球app下载

深入分析发表于狗万滚球app下载碳信托的零能源净过渡周与IEA的2050年净零排放报告一致;国际能源署呼吁停止对化石燃料项目的新投资,这一呼吁登上了新闻头条,但国际能源署也承认灵活性的重要性,以及在更大范围内投资灵活性措施的必要性。

一个净零能量系统

我们的工作聚焦于英国市场,考察了灵活性在实现英国能源体系实现净零的前所未有的扩张方面的作用和价值。这是英国首次评估在整个热、运输、工业、氢和电力部门部署灵活性的系统级价值,以及该价值对不同热脱碳情景的敏感性。

该报告建立在碳信托(Carbon Trust)和帝国理工(Imperial)狗万滚球app下载研究人员此前的分析基础上,后者专注于电力行业,发现从现在到2050年,通过部署灵活的技术,英国可以在整个电力系统中节省170亿至400亿英镑。

这项最新工作的目标是了解在三种热脱碳情景下(电加热、氢加热和混合动力(电加备用燃气锅炉)),灵活性如何帮助实现净零过渡。

选择这些情景是为了代表潜在的极端情况,因为英国如何脱碳供暖存在很大的不确定性,这些选择将对能源系统的形状和形式产生重大影响。模型的目的不是推荐最佳选择,而是观察选择如何影响系统。

在研究整个系统的同时,我们深入研究了非能源部门的需求,并充分考虑了灵活性对更广泛系统的影响。我们考虑了多种灵活的资源:需求侧响应、电动汽车、电池、热能存储、氢以及与欧洲大陆的互联。

造型的弹性

我们的工作还考虑了非典型天气事件及其对2050年高可再生系统的影响,这增加了方法和结果的稳健性。具体来说,我们模拟了一个为期三天的冬季寒流,再加上低可再生能源产量,以探索灵活性如何帮助满足压力下的需求。

重要的是,分析得出的结论是,灵活性解锁了一个安全可靠的净零能源系统,可以在各种不同的情况下运行,如寒冷、仍然是冬季(当可变的风能和太阳能发电无法运行)和夏季太阳能过剩。

分析证实了采用整体系统的能源方法的好处;我们迫切需要采取综合的、跨部门的思维和政策制定。但是,随着交通、供暖和能源使用更加一体化,只有家庭和企业在未来的能源系统中发挥积极作用,我们才能获得灵活性的所有好处。

该分析发现,分布式灵活资产在当地提供了重大价值——在人们对当地能源系统规划越来越感兴趣的时候,这是一个关键的发现,从而加强了地方行动的重要性。当它在国家一级部署时,这个值会成倍增加。例如,投资于大伦敦地区的灵活性可以直接为伦敦节省5亿英镑/年的分销网络成本,还可以为更广泛的系统节省9亿英镑/年。

公众积极的、灵活的参与和公正的过渡对其成功实施至关重要。然而,这对个人来说可能价值不大,因此开发能给消费者带来其他好处的商业模式至关重要,例如新的移动性、供暖和智能家电解决方案。

我们还考虑了氢的未来作用,并得出结论,如果协调有效,2050年氢的使用和相关基础设施(电解槽、天然气改革者、生物质气化炉、CCS基础设施、氢涡轮和存储)将带来显著的系统效益。重要的是要实现氢生产多样化(使用电力、天然气和生物质),并大规模发展CCS基础设施,以实现未来氢的成本效益。

政策影响

英国的灵活性报告已经公布,BEIS正在制定其智能系统和灵活性计划的后续行动,Ofgem正在考虑对英国电力网络的未来投资。从战略上讲,现在是时候将灵活性视为基础设施的核心挑战,并将其纳入低碳发电、网络规划以及热量和运输脱碳战略。

政策不能再孤立地制定了。政策制定者现在就应该采取行动,鼓励对灵活性的投资,并最大化其未来的用途,比如在“智能”家电或建筑标准中构建能力。

该报告提出了一个强有力的理由,即能源灵活性可以降低达到零排放的成本,并减轻能源系统更广泛变化的影响。现在的任务是建立必要的政策框架,推动对灵活性和进一步创新的投资。

该分析由碳信托(Carbon Trust)和伦敦帝国理工狗万滚球app下载学院(Imperial College London)的独立研究人员牵头,并得到一个跨部门小组的支持,该小组包括:Bryt Energy, EDF, Greater London Authority, IGEM, Kiwi Power, Low Carbon contract Company, SBM Offshore, SP Energy Networks, Statera Energy, Scottish and Southern Electricity Networks, UK Power Networks and Western Power Distribution。还咨询了BEIS、气候变化委员会、创新英国、国家电网ESO、国家基础设施委员会和英国石油天然气监管局。

最初发布的BusinessGreen2021年5月21日

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