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英国哈特尔普尔核电站
英国哈特尔普尔核电站。 图片来源:Islandstock / Alamy Stock Photo
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2022年1月7日14:21

分析:英国核电产量降至1982年以来的最低水平

西蒙•埃文斯

07.01.2022 |下午2:21
必威体育在线注册 分析:英国核电产量降至1982年以来的最低水平

碳简报的分析显示,英国的核电产量已跌至1982年以来的最低水平。必威手机官网

2021年9%的下降是由于退休而且中断在英国老化的反应堆导致了17太瓦时(TWh)的创纪录下降低碳电力去年,风力发电也下降了15%。

政府的目标是完全无碳化到2035年建成电力系统,但最新数据显示它正在朝着错误的方向前进。这些数字是基于Carbon Brief对数据的分析必威手机官网BM报告商业、能源和产业战略部必威体育在线注册(贝)。

他们显示,去年发电的碳强度上升了近10%,从2020年创纪录的183gCO2/kWh上升到199克二氧化碳/kWh。

这是因为化石燃料的发电量比一年前增长了9%,其中近90%来自天然气产量的增加。尽管煤炭的份额较上年同期略有增长,但仍低于2%,而天然气的份额从34%增至37%。

尽管如此,由于2020年冠状病毒封锁后需求几乎没有恢复,到2021年,低碳能源仍占英国电力的一半以上,其中19%来自风能,14%来自核能,12%来自生物质,4%来自太阳能。

暴跌的核

许多最近头条新闻关注德国的深思熟虑的策略为了停止使用核能,剩下的六个反应堆中的三个在今年年初已经关闭。

然而,很少有人注意到包括法国而英国——尽管是被迫的,而不是由于政策选择——则是如此老化的反应堆走到生命的尽头。

2021年,英国核电站的发电量又下降了9%,仅为46太瓦时,不到1998年峰值的一半,也是近40年来的最低水平。

下图显示了这一点,它描绘了英国核电产量的增长和随后的下降。

英国核电站发电,1920-2021
英国核电站发电量,太瓦时(TWh), 1920-2021。资料来源:BEIS和Carbon 必威手机官网Brief分析。图表由Joe Goodman提供,供Carbon 必威手机官网Brief使用Highcharts

目前英国核电站的发电量将达到进一步下降除了萨福克郡的Sizewell B核电站,其他核电站都将在2030年之前关闭。

两个新反应堆位于欣克利角C萨默塞特郡的电站将在十年后上线,政府希望得到保障在本届议会期间,在Sizewell建造一模一样的核电站。

这些新核电站加在一起将大致取代目前的核电产量。

(政府还支持小型核反应堆的发展,它希望第一个小型核反应堆在2020年投入使用。2030年代早期”。)

低碳低

英国风电场在2021年也经历了充满挑战的一年,尽管如此,发电量估计下降了15%不断增长的能力——由于最低平均风速十年之后。

减少阳光小时也低于世界平均水平降雨导致太阳能和水力发电分别下降9%和26%报告的能力两种来源几乎没有变化。

再加上核电产量的下降,这意味着英国的低碳发电量出现了有史以来最大的一年下降,为17太瓦时,如下图所示。

英国发电量1920-2021
上图:低碳能源和化石燃料发电,TWh。中图:1920-2021年按来源划分的英国电力份额,%。底部:按来源划分的世代,TWh, 1920-2021。资料来源:BEIS和Carbon 必威手机官网Brief分析。图表由Joe Goodman提供,供Carbon 必威手机官网Brief使用Highcharts

如上图所示,尽管低碳能源在2021年下降了创纪录的水平,但英国电力的一半以上(51%)仍来自低碳能源,化石燃料占39%,进口占8%。

在某种程度上,这是因为需求几乎没有从2020年封城导致的低点增长(下图)。

另一个贡献者是两根新的互连电缆北海环线与挪威IFA2与法国合作-这有助于增加电力进口,尽管有一个长时间停机对于现有的IFA1横跨海峡的电缆。

2021年剩余的3%来自抽水蓄能(1%)和其他来源(2%),包括英国不断增长的电池存储站点以及垃圾焚烧炉。

改变混合

下图显示了自2010年以来英国发电量的更详细情况,可再生能源被细分为各个组成部分。

该图表显示,天然气(深蓝色,增长9%)和进口(红色,增长37%)的增加弥补了2021年低碳供应的减少。

英国发电量来源,太瓦时,2010-2021年
英国发电量来源,太瓦时,2010-2021年。资料来源:BEIS和Carbon 必威手机官网Brief分析。图表由Joe Goodman提供,供Carbon 必威手机官网Brief使用Highcharts

值得注意的是,尽管去年天然气产量有所上升,但仍比2019年的水平低约8%,远低于此前的高点,比2010年的产量低近三分之一。

同样,煤炭发电量12%的增长(黑色)使该燃料远低于2019年的数字,仍处于历史低位。碳简报的分析显示,2021年有90天完全没有煤炭生产,低于2020年的180天,但仍高于2019年的83天和201必威手机官网8年的21天。

去年,煤炭和天然气的总发电量为127太瓦时,比2010年的水平低了55%左右。与此同时,进口量达到了有记录以来的最高水平,为25太瓦时,占总进口量的8%。

该图还显示了2021年风力发电量的大幅减少(浅蓝色),因为2020年高于平均水平的风力条件让位于十年来最低的平均风速。

2021年,生物质发电增长了2%,占英国电力的12%,占所有可再生能源发电总量的近三分之一。大约三分之二的生物质产量来自“植物生物量”,主要是诺森伯兰郡的林恩茅斯和约克郡的德拉克斯工厂燃烧的木屑颗粒。其余的来自一系列较小的基于垃圾填埋气、污水气或厌氧消化的地点。

政府的气候变化咨询委员会(CCC)表示,英国应该“离开现有的补贴合同将于2027年到期。

利用生物质能发电是可行的不是零碳而在某些情况下可能导致比化石燃料更高的排放量。此外,CCC说,世界上有限的生物质原料还有更有价值的用途,包括碳封存和替代能源很少、难以减排的行业。

完全无碳化的吗?

英国政府制定了一个雄心勃勃的计划,以“完全采用无碳作为到2050年实现温室气体净零排放战略的一部分。

这意味着降低电网的碳强度——每单位发电排放的二氧化碳量——或者至少非常接近于零。

在过去十年中,朝着这一目标取得了快速而稳定的进展,碳强度连续8年下降,从2012年的486gCO2/kWh下降到2020年的183gCO2/kWh。

然而,据碳简报估计,去年化石燃料的增加弥补了低碳产量的下降,这意味着英国电力的碳强度增加了9%,达到199克二氧化碳/千瓦时。必威手机官网

为了在2035年之前实现电网的完全脱碳,低碳能源将需要取代目前由化石燃料满足的约40%的需求。与此同时,需求也在增长预期到2035年,随着供热和交通电气化所占比例的上升,这一数字将增长15%左右。

下图说明了这一挑战,左边是英国目前的发电量构成,右边是2035年的情况,整数表示。

这一数字表明,即使在相对有利的假设下,目前的计划与完全脱碳所需的电网之间也存在差距。任何短缺都可能由化石燃料来填补,违背了政府2035年的目标。

英国2021年和2035年的电力结构按来源分列
英国2021年(左)和2035年(右)的电力结构按来源细分,以整数太瓦时为单位。来源:碳简报分析必威手机官网。图表由Joe Goodman提供,供Carbon 必威手机官网Brief使用Highcharts

化石燃料,主要是天然气,去年提供了英国40%的电力——大约130太瓦时(深灰色)。为了实现政府的野心,这些都需要替换。

为了说明问题,碳简报假设到2035年进口和其他来源继续必威手机官网每年提供约30太瓦时的电力。

现有核电站(左侧紫色楔形)的50太瓦时低碳电力将消失,因为它们都计划在2035年关闭。这些发电量可以被在建的欣克利角C核电站和拟议中的塞斯维尔C核电站(浅紫色,每个25太瓦时)所取代。

英国现有的大部分可再生能源产能——预计平均每年的产量为130太瓦时,但到2021年将接近120太瓦时——到2035年仍将运行(淡黄色)。

生物质能补贴的很大一部分将于2027年到期,最古老的风能和太阳能发电场也将开始达到使用寿命的终点,但为了说明问题,碳简报假设所有现有的可再生能源产能将继续运行。必威手机官网

现有的差价合同(CfDs)意味着额外的9千兆瓦(GW)海上风能即将上线在未来几年,每年将产生大约40太瓦时(黄色中间)。

下一次CfD拍卖目前正在开放,并将公布结果今年夏天英国将再获得12GW的装机容量,包括高达5GW的陆上可再生能源和6-8GW的海上风能。这将足以产生大约50太瓦时(暗黄色)。

英国首相鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)设定了到2030年海上风电装机容量达到40吉瓦的目标,这意味着在已经签约或预计将在下次拍卖中赢得差价合约的基础上,还将增加12至14吉瓦。达到这一目标将意味着大约再增加60太瓦时的低碳发电(淡红色)。

假设以上所有情况,并考虑到2035年的需求,如政府所预期的那样,仍将有大约20TWh的缺口来完全脱碳电网(红色)。

如果英国现有的一些可再生能源产能关闭,如果进口下降,或者如果新的核能和海上风能的计划和目标没有实现,那么2035年完全脱碳的电网将出现更大的缺口,任何缺口都有可能被化石燃料填补。

另一方面,如果电力公司EDF获得批准延长寿命在2035年之前,塞斯维尔B核电站的1.2GW,这将有助于弥补低碳产量的不足。

方法

文中的数字均来自Carbon Brief对数据的分析必威手机官网能源趋势第必威体育在线注册5章而且第六章,以及fromBM报告.来自BM Reports的数据仅包括供应给英国电网的电力,并根据北爱尔兰进行了调整。

在碳简必威手机官网报的分析中,BM报告的数字也进行了调整,以考虑现场发电厂使用的电力和未连接到高压国家电网的发电厂的发电。这包括许多陆上风电场,以及工业气体热电厂和燃烧垃圾填埋气体、废物或污水的发电厂。

碳强度的分析是基于方法发表的英国电网ESO

历史用电数据(包括2009年以前的年份)的数据进行了调整,以反映现场发电情况,并结合从另一个国家进口的数据贝数据集

观察者而且每日快报报告了同样分析的初步结果。

来自这个故事
  • 分析:英国核电产量降至1982年以来的最低水平
  • 分析:英国低碳电力将在2021年出现有史以来最大的降幅

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