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Adkpb6 siadewell b核反应堆电站萨福克英国鸟瞰图
Sizewell B核电站,萨福克,英国。 图片来源:Skyscan Photolibrary / Alamy Stock Photo。

分析:2017年,英国低碳能源发电量超过化石燃料

西蒙•埃文斯

西蒙•埃文斯

01.03.18.
西蒙•埃文斯

西蒙•埃文斯

03.01.2018 |5:00 AM
AC米兰赞助商必威 app必威 分析:2017年,英国低碳能源发电量超过化石燃料

Carbon Brief的分析显示,2017年,英国发电量的一半以上来自低碳来源,这是第一次。必威手机官网

这一里程碑意味着,2017年核能和可再生能源的发电量超过了所有化石燃料的总和。在这一总量中,仅风能就产生了两倍于煤炭的电力,除了1月份以外,每个月都提供更多的电力。

英国电力部门通过了一串其他人象征性的标志2017年,从第一次无煤日自1882年以来,风能和太阳能发电创造了新的记录。这使得非政府组织世界自然基金会将今年称为最热心的“电力方面——与特里萨·梅总理在推特上表达她的支持

尽管如此,电力部门的排放量仍然远远高于满足法律约束要求所需的排放量英国碳目标,而其他经济体的脱碳进展却很缓慢有限的

主要是低碳

去年,Carbon B必威手机官网rief的分析显示,风力发电厂已经开始发电比煤更多的电力2016年。今年的分析基于数据来源的组合,主要是由伊恩•Staffell博士他是伦敦帝国理工学院(Imperial Colleg必威体育在线注册e London)可持续能源系统讲师电气见解有关如何进行分析的更多信息,请参见末尾的注释。

最令人震惊的发现是,低碳能源首次提供了总量的一半以上。2009年至2017年间,来自核能和可再生能源的份额翻了一番,仅略高于50.0%。

化石燃料在2017年提供了47.5%的一代,从2010年的75.4%下降。狮子的化石供应的份额来自天然气,在过去五年中有暴跌的燃煤(见下文)。

与化石燃料或其他来源相比,英国低碳发电所占比例为%。“低碳”包括核能、生物能源、太阳能、风能和水力发电。“化石燃料”包括煤、天然气和石油。“其他”包括储存电网混合燃料的抽水式水力发电以及不可再生废物。来源:碳数据简要分析必威手机官网必威体育在线注册电气见解以及商业能源和工业战略部(BEIS)。碳纤维简图必威手机官网必威体育在线注册高级园林

转变之风

在可再生能源补贴的推动下,低碳电力供应迅速增长。与此同时,电力需求一直在稳步下降,去年又下降了1.7%。

政府最近排除在已经达成或承诺的基础上,在中期增加额外的低碳补贴。然而,快速成本下降对可再生能源来说,无补贴部署可能会变得越来越有可能,即使长期合同可能还需要。

在过去一年中,风力发电的增幅最大,2017年增长了31%,达到49太瓦时(TWh)。这是由于容量增加五分之一,也是由于更有利风速,今年前11个月增长7%。

英国按来源(太瓦时)计算的年发电量。资料来源:碳简短必威手机官网分析数据电气见解以及商业能源和工业战略部(BEIS)。碳纤维简图必威手机官网必威体育在线注册高级园林

然而,核能仍然是英国最大的低碳电力来源,也是第二大能源。它在2017年产生了70TWh,这是一个数字几乎没有变化从21世纪初开始,有很多旧反应堆关闭了。

政府希望安全新的核能力以取代剩余的舰队,这些舰队大多将在本世纪20年代关闭。然而,进展已经放缓财政问题在几家公司希望建立这种新的能力和旷日持久的谈判甚至更多直接财政支助从政府。

与此同时,引进新一代“微型核”小型模块化反应堆的计划也在实施之中最近阻碍此前,部长们推迟了进一步注资的决定,并发表了一份报告,称此类反应堆的成本——至少在最初——将高于规模更大的同类反应堆。

其他可再生能源2017年的发电量也高于2016年。太阳能发电量增长了11%,而生物质发电量增长了4%。这是因为燃料供应问题德拉克斯是英国最大的发电站,该发电站已将一半的容量转化为燃烧木头颗粒

值得补充的是,31太瓦时的生物质发电来自广泛的领域来源范围。燃烧木材的大型网站,如戏曲,已成为引起争论的,由于不确定的是,新的,生长的树木将抵消电厂的升高的碳排放需要多长时间,特别是如果完全收获树木以产生电力。

在最近的一篇访客文章中必威手机官网,英国政府2008年至2013年间的首席科学顾问约翰·贝丁顿爵士(Sir John Beddington)教授写道:“一个合理的估计(就本案而言)可能是,在30年的时间里,每千瓦时木材的排放量至少会翻一番,否则,即使替代品是化石燃料,也可能发生这种情况。”

然而,像Drax这样的公司只提供了英国生物质发电的五分之三。其余的则来自燃烧家禽垃圾的小型场所、垃圾填埋气体或厌氧消化器产生的气体等。

依赖天然气

值得注意的是,煤炭发电量在2017年进一步下降了25%,降至23太瓦时,详情如下。与此同时,天然气产量也下降了7%,降至134TWh,远低于2010年的175TWh产量。然而,到目前为止,天然气是最大的单一燃料,2017年供应了约40%的发电量。

燃气发电的直接排放量大约是燃煤发电的一半。随着需求的下降(自2010年以来下降了约10%)和可再生能源的兴起,天然气向煤炭的转换有助于解释最近英国电力的碳强度(每千瓦时的二氧化碳克数)的快速下降。

据Electric Insight估计,2017年英国电力的碳排放强度下降了10%,至237克二氧化碳/千瓦时,是2012年508克二氧化碳/千瓦时的一半。(需要注意的是,这一估计涵盖了英国所有的电力供应,包括从法国和荷兰进口的电力。2017年,英国的进口能源为15太瓦时,高于2010年的零。与2016年相比,去年出现了小幅下降,原因是大量核电站停产离线在法国进行维修。)

尽管最近发电排放量有所下降,但天然气仍然是一种化石燃料,发电厂的直接排放量约为400gCO2/kWh。事实上,鉴于目前的总体强度远低于天然气,如果天然气在其中所占比例更大,英国电力行业将变得更为碳密集。

天然气排放量也比大约四倍100 gco2 /千瓦时哪个气候变化委员会(CCC)的建议是,为了帮助实现英国具有法律约束力的碳排放目标,到2030年将需要碳排放。

通过暗示,结合政府的承诺淘汰煤炭到2025年,英国的天然气发电量不得超过其发电量的25%到2030年

天然气供应链中的间接排放,如井口或管道泄漏,会造成额外的约束天然气能在多大程度上继续作为英国电力的一部分——以及更广泛的范围英国能必威体育在线注册源系统

煤死亡螺旋

在2012年至2017年的短短5年时间里,英国燃煤发电量下降了84%。

该跌幅如此戏剧性地显着,太阳能在去年的365天的182岁的煤炭产生更多的电力,风量超过煤炭302天。还有1,226个半小时的时间,零煤炭产生,相当于25.5天。

零煤炭有3个全天,包括自工业革命以来的良好公布的无煤炭,于4月21日,也是10月1日和29日。4月份英国的煤炭股价占月指低于2%的历史记录低于2%,于4月至8月的五个月平均2%(见下一部分)。

英国每月用煤发电(太瓦时)。资料来源:碳简短必威手机官网分析数据电气见解以及商业能源和工业战略部(BEIS)。碳纤维简图必威手机官网必威体育在线注册高级园林

导致煤炭消亡的罪魁祸首是英国的碳排放附加税碳价格下限. 这使得电力部门的碳价格在2017年提高到每吨二氧化碳23英镑左右,相对于低碳气体,煤炭发电成本增加。

在最新的预算下,政府承诺维持一个稳定的碳价格在煤炭被逐步淘汰之前,政府尚未说明,如果碳价格和市场条件不能起到作用,政府将如何确保其淘汰计划得到保证。政府还将继续致力于市场容量作为应对电力供应不足的一项保险政策,美国政府决定让燃煤电厂继续运营。

导致煤炭消亡的其他主要因素包括欧盟的空气污染规定、煤炭和天然气批发价格的变化以及关闭2016年的三家大型燃煤电厂。

过去五年84%的煤炭减少就是原因之一大约80%总体上的下降英国碳排放在同一时期。这凸显出在经济的其他领域取得的成就是多么的少交通排放例如,自1990年以来基本不变。

虽然电力扇区排放必须最远,CCC分析这表明英国将只通过在整个经济中减排来满足其具有法律约束力的碳预算。

季节性的太阳能

可再生能源的兴起意味着更多零碳千瓦时正在进入英国电力混合,但也增加了供应的日常和季节性变化。

风能、太阳能和水力发电都因其季节变化而显著,如下面的月度发电数据所示(上图)。显然,太阳能发电在夏季占其年发电量的绝大部分,而风能和水力发电在暴风雪较多的冬季产量更高。如下图所示,这些年周期是互补的。

值得注意的是,与电力需求季节性循环相比,这些季节变化仍然相对静音,这是由于需要额外的热量和光线而在冬季上升。该循环在煤炭输出中清晰,冬季升高以满足需求。(今年冬季煤炭增长也反映了更高的供暖需求,从而提高了天然气价格。)

英国每月发电量,按来源(太瓦时)。资料来源:碳排放数据简要分析必威手机官网电气见解以及商业能源和工业战略部(BEIS)。碳纤维简图必威手机官网必威体育在线注册高级园林

随着需求的变化,煤和天然气发电很容易就能实现,而可再生能源发电的可变性则取决于天气和季节的变化。

有时有人认为这强加了禁止性系统成本然而,现有的最佳证据表明,即使风能和太阳能产量比今天翻了一番,这些成本仍将相对较低。

从中长期来看,可再生能源产出的可变性将对灵活发电的电网构成挑战可能需要填补空白。

这可能仍然是事实,即使政府的目标为了一个“智能力量“该系统使英国与邻国的联系更加紧密,增加电池存储,灵活减少电力使用,以应对不断变化的供需。

风能和太阳能输出的可变性在每天或每小时的时间尺度上被放大,如下图所示。然而,就月度和季节性变化而言,这些每天的变化与工作日和周末之间需求的涨跌幅度相同。(点击并拖动以缩小时间刻度,查看每周周期)。

在英国的每日发电,由来源(Terawatt小时)。资料来源:碳简短必威手机官网分析数据电气见解以及商业能源和工业战略部(BEIS)。碳纤维简图必威手机官网必威体育在线注册高级园林

这篇文章中的数据来自Carbon Brief对每半小时发电量数据的分析,必威手机官网由伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的伊恩•斯塔费尔(Iain Staffell)博士整理的。在Ca必威手机官网rbon Brief的分析中,Electric Insights的数据已经进行了调整,以包括英国所有的发电来源,使其与广泛报道的BEIS能源趋势的发电数据相比较。必威体育在线注册这一调整利用了2017年前三个季度已发布的BEIS数据。为了与BEIS的发电量数据相匹配,这些数据包括抽水蓄能的发电量,尽管这是一个电力净用户,但不包括进口。该调整还考虑了发电厂自用造成的损失,而Electric Insights的数据是供电网的电力。报告还对未连接到国家输电网络的发电源进行了估计。Electric Insights已经将太阳能计算在内,并对分布式风能进行了估算,但不包括其他类型的分布式发电,如填埋气体、垃圾焚烧和工业气体热电联产。它的数据对于风能来说也太低了,与BEIS官方统计数据相比,这是一个尚未解决但已知的差异。

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