深入:一个聪明灵活的网格可以挽救英国£400亿

一个聪明、灵活的电网可以帮助英国削减碳排放更低,储蓄£400亿从现在到2050年。

这是根据研究碳信托基金和伦敦帝国学院,由商务部委托,能源和工业战略(贝)。必威体育在线注册它是政府背后的证据的一部分智能系统和灵活的计划发表会同能源监管机构Ofgem。必威体育在线注册这个计划旨在促进智能电网通过一系列技术和监管改革。

必威手机官网碳短暂看着灵活的网格和贝的潜在储蓄计划释放他们。

灵活的网格

英国的电力系统正处于一个快速转型。就在一年前,英国调查工业贸易集团能源谈到一个“必威体育在线注册革命“部门和潜在的”一个完整的电力行业如何运作范式转变”。

英国的电网——历史上,由为数不多的几家大型中央电站——近年来增加了成千上万的小,主要是可再生能源计划。为了满足其法律约束力碳减排目标,英国将添加更多的风能和太阳能农场电动汽车和电动家庭取暖可能会增加需求,特别是在高峰时期。

然而风能和太阳能输出随天气,导致批评者说可再生网格将背负着昂贵的账单备份。该法案可能包括建造发电厂设计运行只有很少,提供电力在高峰时期或者几乎没有风。

成本也可能来自风能或太阳能农场关掉,当网格过于拥挤产生的所有力量,或当需求已经从核电站由相对灵活的输出。

去年,国家基础设施委员会表示“巧实力革命”,利用水路到其他国家,灵活的需求和电力存储,可以把这些成本降到最低,可能攒到2030年每年£80亿。

伦敦帝国理工学院的新报告更详细地看着这些期望储蓄,探索灵活的网格的潜在好处如何改变如果组件是或多或少的昂贵,如果电力需求是高于或低于预期。

报告说:

“量化这些好处是非常复杂的,由于不确定性在未来能源系统将如何演变,和预计成本和可用性选项不同的灵活性。必威体育在线注册然而,尽管这些不确定性,关键在短期内需要做出投资决策,这将产生持久的影响对英国未来的能源系统。”必威体育在线注册

在12场景电力需求和技术成本,之间的报告显示,一个灵活的网格将£170亿和£400亿便宜相比,从现在到2050年的系统增加了没有接入点和泵送水电存储以外的灵活性可用的今天。

(注意,这些都是贴现数据。这意味着未来的成本或储蓄被认为是今天价值低于成本或储蓄。有关的更多信息,请参阅下面的数据与国家基础设施委员会)。

贝说计划”将改变能源使用英国家庭和生意”。必威体育在线注册在评论《卫报》贝,格雷格•克拉克国务卿,进一步节约成本,说:

的可能性我们正步入“鉴于目前,我们可能会搬到一个世界,能源是清洁和丰富…如果我们可以捕获(权力从太阳能和风能)然后我们可以从能源成本是一个令人担忧的人,,,如果不是免费的,然后很便宜。”必威体育在线注册

如何拯救

灵活的网格如何省钱?一个关键点是,广泛引用节省成本的估计是一个灵活的网格,相对于一个僵化的网格仍然符合英国的碳减排目标。(那些认为英国可能省钱,经常用天然气代替核能和可再生能源错过这些碳排放目标,或者忽视了气候排放成本)。

flexible grid,电池供应和需求的灵活性可以帮助减少高峰需求,以便减少调峰电厂设计操作几个小时时需求是最高的——需要。这也降低了燃料的成本需要运行这些植物和碳减排的成本。

同样,进口电力通过水路将有助于满足高峰需求,而风能和太阳能输出过剩可以出口。灵活的需求,电池也可以减少对电网的压力,避免了需要添加昂贵的网络升级。

这些储蓄将构建智能电网的成本所抵消,增加电池,安装智能设备和软件能够提供灵活的需求。下面的图表显示了如何灵活网格的净储蓄增加,最高(£400亿)和最低的(£170亿)场景。

的关键部分灵活的网格需要实现这些储蓄水路连接英国电网的其他国家的。超出了现有4千瓦的链接,有大型管道的新项目,贝期待能力到2024年将达到15兆瓦。

帝国说这管道”似乎是最优和延迟…会增加成本”。几个最近的新闻报告表明Brexit所造成的不确定性可能会导致延迟的计划,包括英国和冰岛之间的联系——尽管其他人仍自信未来的。

下一个拼图的需求响应(域),例如,电器或电动汽车充电器是开启或关闭帮助电网供需平衡。这是最不确定的选项的成本和潜在的灵活性,帝国说,一个很大的差距最大理论能力并为采用现实的范围。

目前,安全域是有限的大型商业或工业用户,如超市。在未来,房子可以通过分时参与关税提供变量非高峰电力的价格,但只有一次全国目前推出的智能电表。

最终的灵活性选择是电池,成本正在迅速下降。如果安全域证明比预期的更昂贵,那么存储需要一步意识到如果灵活性的好处是,帝国说。也许它看到的必要性,2-3GW电池在2050年,2020年13-28GW存储。这些范围可以比作3瓦的新存储贝预计到2030年。

在储蓄方面的方程,帝国看到更少的峰值植物需要更灵活的网格。这些峰化器将开式循环燃气轮机(OCGTs),类似于喷气发动机,或往复式活塞发动机。

下面的图表展示了一个灵活的网格可以避免需要29瓦的工厂在2050年达到顶峰,如果安全域和存储是相对便宜,将建造和运营方面的巨额储蓄燃气发电站。

同样,一个灵活的网格避免需要9 gw的灵活的低碳发电,2050年由帝国模仿气体与碳捕获和储存(CCS)。

值得注意的是,帝国将天然气电力持续作用,即使在2050年,因为它能够灵活地平衡需求和可再生能源的输出变量。天然气能力可能会下降到2050年只有三分之一gw 28日至16千瓦。然而,输出将不得不更急剧下降,或许,2050年十分之一的现有水平,随着碳预算收紧。

有遗憾

储蓄可以从构建一个灵活的网格严重依赖电力需求的水平,进而取决于电动汽车的吸收,促进能源效率的措施和电加热。必威体育在线注册也有固有的不确定性在未来的燃料和技术成本,而造型改变能源系统带来它自身的问题。必威体育在线注册

帝国的报告试图解决这个问题的范围12场景和通过使用一个“最糟糕的遗憾”的方法。这种“找到最安全的路径,避免了最糟糕的结果”。在顶层,这一分析表明,一个灵活的网格总是比一个僵化的便宜。

除此之外,这份报告支持投资组合构建方法的灵活性。这避免了限制的选择在未来或锁定网格路径依赖单一技术,结果是更昂贵的选择,例如。它说:

“‘平衡’部署途径,一些安全域的部署,存储和灵活的燃机(大型燃气电厂)到2020年,和部署当前联焰管的管道,是最有效的方法来避免坏遗憾的结果。平衡的策略部署避免最大遗憾场景时可能出现一个技术支持,这是错误的选择。”

厚绒布与他人也比较其调查结果,再次展现灵活性不断提供储蓄。它说£17 - 400亿范围源于“保守估计”的部署。如果更多的风能、太阳能和核能是建立于预期,相对节省将增加灵活性。

累计总净储蓄未来30年£1.4 -24亿2030年,帝国说。这是低于£-81亿- 2.9国家基础设施委员会(NIC)估计,也低于-38亿年£3.3的范围从2015年的气候变化委员会(CCC)报告。

这些差异的主要原因是网卡和CCC数据储蓄,而帝国是储蓄,净成本的建筑的灵活性。

网卡的顶端——范围广泛引用£80亿年节省2030 -是基于严格的碳排放目标50克的二氧化碳每千瓦小时(gCO2 /千瓦时),而帝国和CCC只使用100克/千瓦时的目标。更严格的碳排放目标,灵活性的好处就越大。

这些比较无法消除不确定性的最佳路径,但它们确实表明,预期储蓄从灵活性健壮的一系列假设和可能增加碳预算紧缩。

灵活性策略

贝,以及能源监管机构Ofgem,已必威体育在线注册经接受了需要建立一个灵活的网格。在他们的新联合智能系统和灵活的计划,这两个列表29他们打算采取的行动以解锁储蓄提供了灵活性。

例子包括修改立法这电池是一个公认的电力市场的一部分,改变规则,他们不需要付税在他们商店的权力,以及电源供应网格。

其它提议将安全域聚合器,使用软件结合灵活性需求从成百上千的电器商店,家庭或工厂,允许参与平衡市场,国家电网为帮助电网供需匹配。

政府也在考虑使用规定,确保电器是聪明和能够提供灵活的需求,例如,通过切换在一夜之间权力是便宜的。

贝考虑监管以确保冰箱、洗衣机、空调等智能/能够提供网格flexhttps://t.co/BUDcXesbG0pic.twitter.com/6jnJAqB3nS

——西蒙·埃文斯(@DrSimEvans)2017年7月24日,

欧盟已经开发了标准智能电器。然而,制造商没有义务使智能商品和贝的建议可以让英国部长力。

政府还重新一个已经宣布“法拉第挑战”电池存储研究价值£246 m /四年。竞争,建议由政府首席科学家Mark Walport爵士今年3月,英国将包括建立一个电池研究所。

投资策略建议和电池已经热烈欢迎,特别是在媒体,而且在公开声明从能源行业必威体育在线注册参与者。在幕后,然而,碳短暂发现了单独的担忧,更具体和直接的变化必威手机官网可能会抵消灵活性策略的目标。

”的激励让电池在被带走而不取代新及时激励,”菲利克斯Chow-Kambitsch博士说,项目经理咨询极光能源研究。必威体育在线注册“政府的策略听起来有前途,但这种转变可能是困难的。”

“人们仍将继续投资基于市场在哪里…投资者争夺这些机会,“Chow-Kambitsch说,但是这种热情”可能被误导,可能构建错误类型的灵活性,”,因投资者试图预言未来的市场结构在细节。

乔纳森•安利的公共事务和英国项目经理主管奇异力量,指向一个咨询在同一天发表的灵活性的策略,他说会惩罚存储和安全域市场容量。

安利告诉碳简要:必威手机官网

“政府的智能系统的步骤和灵活性计划未来愿景动态的一个重要组成部分,电力系统响应。然而,它必须专注于纠正当前市场失衡是禁止的最大有效部署需求反应和电池存储技术。例如,政府和国家电网必须共同努力,继续鼓励电池存储项目在短期到中期放弃提议限制容量市场支付电池存储和继续采购电池通过辅助(平衡)服务市场。如果当前的行动不是纠正政府的视觉智能能源风险没有得到满足。”必威体育在线注册

另一个问题是一个长期规划,但有争议的改变发电机的方式支付访问网格。这是预期劣势小规模发电厂,称为嵌入式代,但也会打击电池。奈杰尔•康沃尔的椅子在顾问康沃尔的能量,必威体育在线注册写电池存储将“大幅收入损失[es]”的变化。他写道:

”时,决策者说,他们正在致力于消除障碍,新的商业模式和分散市场,决定承保在职者的位置。”

监管分析师汤姆·安德鲁斯康沃尔能量,此举告诉碳短暂和贝灵活性策略:“他们是朝着相反的方向必威体育在线注册。必威手机官网“安德鲁斯补充说,许多的“行动”贝策略已经发生。

结论

英国需要接近零碳电力供应,以满足其气候目标。这种供应需要很大程度上来自风能和太阳能混合变量+僵化的核能发电,与灵活的备份从天然气有限的作用。

灵活的网格,使用电池,安全域和接入点就可以将零碳供应更廉价的选择,提供储蓄的净成本,到2050年,可能达到£400亿。

新贝灵活性策略希望解开这些储蓄,但有人担心,其他的变化可以通过抑制投资抵消这一目标域和存储。与此同时,Brexit可以创造水路的交付的不确定性。