2019年7月，英國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商N(yùn)ationalGrid公司發(fā)布了一份關(guān)于英國(guó)2050年能源發(fā)展前景的展望報(bào)告。在這份名為《未來(lái)能源情景(FutureEnergyScenarios)2019》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“ESO2019”)的報(bào)告中設(shè)置了四種預(yù)測(cè)情景。在理解現(xiàn)代能源發(fā)展進(jìn)程方面，這項(xiàng)研究或許會(huì)給我們帶來(lái)一些啟示。

四種模擬情景

ESO2019中首先模擬了碳中性能源發(fā)展路徑，這與英國(guó)最近批準(zhǔn)的發(fā)展戰(zhàn)略不謀而合。報(bào)告認(rèn)為，能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)清潔零排放是可行的，但這需要在政策領(lǐng)域和技術(shù)領(lǐng)域立即采取行動(dòng)。比方說(shuō)，2050年前應(yīng)在2300個(gè)家庭中安裝新的低碳供熱系統(tǒng)。

在ESO2019描述的四種情景中，根據(jù)“社區(qū)可再生能源發(fā)展情景”(Community Renewables，即分布式可再生能源發(fā)展情景)和“2攝氏度發(fā)展情景”，到2050年英國(guó)碳排放量至少可降低80%，國(guó)家氣候目標(biāo)亦可實(shí)現(xiàn)，而根據(jù)“平穩(wěn)發(fā)展情景”和“消費(fèi)者進(jìn)化情景”，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)以上所述的碳減排和氣候目標(biāo)。

在以上所有預(yù)測(cè)情景中，英國(guó)電力生產(chǎn)特別是無(wú)碳能源發(fā)電將出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。尤其是在“社區(qū)可再生能源發(fā)展情景”和“2攝氏度發(fā)展情景”中，到2050年無(wú)碳能源發(fā)電裝機(jī)將增長(zhǎng)一倍以上。其中，在強(qiáng)調(diào)本地分布式可再生能源發(fā)展的“社區(qū)可再生能源發(fā)展情景”中，分布式可再生能源裝機(jī)將達(dá)到136吉瓦，在整個(gè)電力系統(tǒng)裝機(jī)總量中的占比將達(dá)到58%。在“2攝氏度發(fā)展情景”中，到2030年太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電裝機(jī)的增加將帶動(dòng)可再生能源在發(fā)電結(jié)構(gòu)中的占比上升至80%左右。在談及具有高比例可再生能源裝機(jī)的電力系統(tǒng)如何保證最佳運(yùn)行、如何保證靈活性這一問(wèn)題時(shí)，ESO2019中提到幾種不同的方法，如針對(duì)居民、商業(yè)和工業(yè)用戶的電力需求管理，與電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)的V2G和V2H技術(shù)，以及儲(chǔ)能等。

在所有預(yù)測(cè)情景中，英國(guó)的儲(chǔ)能裝機(jī)都將快速增長(zhǎng)，在“社區(qū)可再生能源發(fā)展情景”中尤為迅速。商業(yè)和工業(yè)用戶的電力需求管理也都將出現(xiàn)增長(zhǎng)，畢竟未來(lái)市場(chǎng)規(guī)則和產(chǎn)品會(huì)變得更加高效。

住宅和交通領(lǐng)域預(yù)測(cè)

在住宅領(lǐng)域，按照“社區(qū)可再生能源發(fā)展情景”的預(yù)測(cè)，電力系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)較高的靈活性。隨著智能電表、智能電器、儲(chǔ)能系統(tǒng)的高水平應(yīng)用，到2030年英國(guó)民用建筑物房屋的峰值電力需求將降低10%，到2050年將降低13.5%。當(dāng)然，住宅領(lǐng)域電力系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)較高靈活性還取決于許多因素，包括動(dòng)態(tài)電價(jià)的普及速度、智能電表的可負(fù)擔(dān)程度、儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝數(shù)量等。

在交通領(lǐng)域，ESO2019認(rèn)為，到2050年英國(guó)電動(dòng)汽車(chē)保有量將達(dá)到3500萬(wàn)輛。

與此同時(shí)，高達(dá)78%的電動(dòng)車(chē)主將使用智能充電站，14%的電動(dòng)車(chē)主將參與V2G技術(shù)應(yīng)用，得益于此，電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)將發(fā)揮有效的儲(chǔ)能作用，相當(dāng)于英國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)的五分之一。

英國(guó)對(duì)天然氣的需求在所有預(yù)測(cè)情景中都將出現(xiàn)下降，但對(duì)氣體燃料的需求不減。氫氣將取代天然氣。“2攝氏度發(fā)展情景”中對(duì)氫燃料的需求預(yù)測(cè)最高。此外，在所有預(yù)測(cè)情景中，核電在英國(guó)電力結(jié)構(gòu)中都將保留一定份額，在“2攝氏度發(fā)展情景”中占比最大。