歐洲動力危機下英國電網電力保供一包養辦法對中國的借鑒啟示

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俄烏沖突給歐洲動力供需格式帶來深入變革,英國電網2022年夏季的電力供應平安遭到嚴峻挑戰。英國電網在夏季來臨之前,已對極端情況予以充足考慮,此中包含一次動力供給受阻疊加歐洲年夜陸電力聲援才能不確定等情況,有針對性地提出了應對辦法,并在每年按期的迎峰度冬報告中向社會發布,獲得了積極成效。從中國源網分開經營、電力體制機制逐漸成熟、區域性供需結構牴觸不時發生的實際情況看,這種基于電網企業對動力電力供給極端情況的剖析非常需要,她希望伴侶能溫柔體貼、有耐心又細心,但陳居白好在極端情形的剖析范式、應急資源的充足儲備、公共信息的及時發布方面,能夠為中國新型電力系統建設下的電力保供任務供給充足借鑒。建議源網荷各方市場主體與當局部門協同發力,在電力系統極端情況運行模擬、需求響應資源準備和信息通明化建設方面獲得更進一個步驟的成效。

(來源:中國電力 作者:朱瑞,劉卓然,靳曉凌,師玙瑤)

01 英國電網電力保供面臨的形勢

1.1 英國電網基礎情況

英國較早提出了棄煤計劃,從20世紀90年月的30%以上,慢慢下降燃煤發電的比例,逐漸構成以自然氣、核電和可再生動力為主的電源結構。自然氣、風能、核能也成為英國電力重要來源,在保證了英國本身需求的同時,還經跨國輸電通道同歐洲年夜陸堅持電網連接,長期堅持凈包養故事出口狀態。高比例的燃氣機組和跨國電力買賣,也是英國在堅持高比例可再生動力消納并維護本身動力電力穩定供應的關鍵。

英國電網與多國電網互聯,構成歐洲互聯電網。為促進經濟發展、進步能包養效和保證可再生動力消納,加強各國間電網互包養網聯成為歐洲共識。英國電網作為歐洲互聯電網的主要組成部門,主網架以400 kV、275 kV及132 kV為主,并通過13條跨海輸電線路與丹麥、法國、荷蘭等國家相連,如圖1所示。

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圖1 英國跨海輸電線路

Fig.1 Transmission lines across the sea of UK

英國的電力保供任務的極端情形在俄烏沖包養網評價突發生后發生變化,需求考慮一次動力缺乏和供需情勢反轉下的歐洲年夜陸的電力聲援才能。英國的電源結構以自然氣、核電、可再生新動力為主,長期堅持電力盈余,飾演向其他歐洲國家出口電力的腳色。俄烏沖突前電網的傳統平安風險重要來改過動力的波動性和不確定性,英國的調峰電源較為豐富,其動力電力平安能夠獲得有用保證。英國總裝機量包養達113.9 GW,以自然氣、風力發電為主,此中自然氣裝機27.6 GW,包養意思占比約24%,風電裝機28.3 GW,占比約25%,光伏裝機15.4 GW,占比約14%。燃氣機組、調峰機組、儲能是保證系統靠得住性的主要依托,到2022年末,其裝機容量約占總裝機容量的36%,燃煤發電裝機則包養價格ptt從20包養網車馬費15年的22%慢慢下降至1%,如圖2所示。從供需角度來看,2022年英國電力進出口情況發生了嚴重變化,總發電量約386 TW·h,總用電量約396 TW·h,進口43.4 TW·h,出口33.8 TW·h,從傳統的電力出口國轉向電力進口國。自然氣發電、風電、核電是英國電力重要來源,合計發電量占比達到75%以上。隨著俄烏沖突的發生,英國的電力平區。安除了遭到傳統風險的威脅,還將遭到自然氣資源來源缺乏、進口電力缺乏等新的風險影響。

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圖2 2022年英國裝機和發電結構

Fig.2 UK power installation and generation structure in 2022

英國的電力體制機制經歷了公有化和市場化改造,電力保供任務的政策舉措都樹立在市場化的體制機制之下。英國觸及動力電力平安的動力宏觀政策制訂由英國商務、動力與產業戰略部(BEIS)負責。自然氣與電力市場治理局(GEMA)是當局動力主管部門,負責制訂動力發展戰包養甜心網略,草擬電力法案并負責執法。此中,自然氣和電力市場辦公室(OFGEM)重要負責電力市場及電網政策落實情況等電網業務監管。英國國家電力公司則負責電力系統的具體運營,包養有權根據電網公司的預測直接向市場發布“夏日瞻望”“夏季瞻望”等關于動力電力供需形勢的剖析報告,并可以在報告中聲明所面臨的風險及為了下降風險將要在市場中采取的行動。

由于俄烏沖突給歐洲自然氣市場帶來的不確定性,英國國家電力公司在2022年《夏季瞻望報告》中模擬了自然氣缺乏下發電站供應受限的斷電風險,預測英國部門地區能夠將拉閘限電。而實際上,在夏季風力發電量降落和冷潮導致用電需求最高時期,英國國家電網僅通過啟用夏季備用的2臺燃煤機組填補電力供應缺口,未形成具體的斷電變亂。

1.2 英國2022年夏季的供需概況

英國在2022包養軟體年夏季中,“迎峰度冬”電力需求較今年比擬略有所降落,并且因為是熱冬,自然氣需求缺乏。在進冬前,一方面,英國電網面對越來越嚴峻的自然氣市場供需緊張形勢,做了自然包養氣嚴重包養金額缺乏的極端情形假設;另一方面,英國電網就從電力出口國向電力受進國的轉變,也對能夠發生的跨國電力聲援中斷表現出了擔憂。英國電網夏季瞻望報告重要就來自歐洲年夜陸電力聲援才能受阻和自然氣等一次燃料供給受限等做了極端情形假設剖析。

英國電網就2022年夏包養季用電情況的預測,受整體經濟不景氣影響,堅持悲觀態度。最年夜預測值為45.4 GW,最年夜電力負荷將不會超過46 GW,都較2021年最年夜負荷46.8 GW和2020年最年夜負荷46.4 GW要低,最年夜負荷預測如圖3所示。實際上,受夏季風力發電量降落和冷潮影響,英國夏季最年夜負荷達47.1 GW。

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圖3 英國2022年夏季電力需求預測

Fig.3 Prediction of winter power demand in the UK of 2022

電網供給側風險重要來源于歐洲年夜陸電力聲援才能缺乏和自然氣等一次動力供給缺乏。如不考慮上述風險,各類電源最小可用容量約62.4 GW,考慮嚴寒天氣及旋轉備用下,英國最年夜用電需求約58.7 GW,可保有6.3%的系統裕度,英國電網2022年夏季電力供給才能如圖4所示。

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圖4 英國2022年夏季電力供給才能

Fig.4 Winter power supply capacity of 2022 in the UK

02 英國電網面臨的極端情形及采取的辦法

2.1 英國包養情婦電力保供考慮的極端情形

ESO對極端場景的剖析樹立在2類極端場景疊加的基礎上,極端場景的預演剖析體現了對能夠風險的關切,剖析結果重點在于對電力供應才能和對用戶用電靠得住性的影響。極端場景樹立在供需基礎場景的剖析上,并在此基礎上,一是疊加了電力進口缺乏的場景,二是疊加了自然氣供給減弱的極端場景。總體的判斷是,在基礎場景上基礎能滿足用電需求,仍然具有較好的富餘性,可是在2個極端場景的疊加上,將導致2022年11月—2023年1月(除圣誕節期間)會形成輪流限電的情況。

在英國電力供應堅持穩定的基礎場景下,ESO剖析最小可用容量仍然能夠堅持6.3%的富餘度。在此基礎上疊加電力進口年夜規模受阻的單一原因,實際是考慮了英國從法國、比利時和荷蘭進口電力完整中斷,僅從挪威進口必定規模的電力,并堅持外鄉對北愛爾蘭和愛爾蘭的出口穩定,屆時挪威進口電力為1.2 GW,并對北愛爾蘭和包養網愛爾蘭出口0.4 GW。此時,ESO可通過與EDF(法國)、DRAX(英國)和Uniper(德國)3家動力公司簽署的多包養網份應急合同,調用市場化資源以外的2 GW煤電機組,并能夠通過安排2 GW需求響應服務來予以應對。在以上應對辦法基礎上,將導致電力系統裕度從3.7 GW降至3.3 GW,富餘度也從最年夜用電負荷的6.3%降落至5.7%。在此種情況下,ESO通過考慮用電需求、風機出力及停電的變化,進行了分月度的電力系統富餘度生產模擬。結包養果顯示,英國電力系統整包養一個月價錢體富餘,若考慮90%相信度的日內波動下,2022年12月—2023年1月(不包含圣誕節)偏緊,預期負荷損掉將達到0.5 h/年,結果如圖5所示。從英國電力系統裕度實際情況看,實際運行情況基礎沒有在預測區間內。

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圖5 單一原因影響下的電力系統富餘度

Fig.5 Power system adequacy under the influence of a single factor

自然氣的供應是ESO擔心的另一重要原因。在此基礎上英國電力供應在極端場景考慮時,除了電力進口受阻,進一個步驟疊加了英國外鄉自然氣供給缺乏的場景。進一個步驟假定,10 GW自然氣發電機組在2023年的1月的兩周內不成用。在此基礎上進行生產模擬可知,這將使電力系統裕度在此期間屢次下降到負值。由此產生的后果是,ESO將不得不對部門用戶實施天天約3 h的輪流停電辦法,如圖6所示。

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圖6 雙重原因疊加下的電力系統富餘度

Fig.6 Power system adequacy under the dual-factor influence

這宋微心頭一緊,連忙將它從花叢裡拉出來。樣的極端情形選擇,有其現實公道性。進口困難和自然氣供應不濟是影響英國2023年夏季電力供應的兩年夜主要原因。從電力進口情況看,互聯線路的平安靠得住性和電力來源國的動力窘境直接影響英國電力進口,尤其需求考慮英國東南部連接法國、比利時海底電纜完整加入的能夠,以及法國、比利時、荷蘭、挪威等供應受阻的情況。從自然氣供給情況看,英國2022年夏季47.4%的靠得住電力容量來自燃氣機組,約占自然氣總需求量的23% 。在需求岑嶺期重要由LNG和歐洲年夜陸進口氣進行調節,高達單日供應量的37%。冷冬期間,英國單日自然氣需求約4.81億m3,LNG約1.04億m3,占其岑嶺期單日供應量21.6%,歐洲年夜陸來源的自然氣約7述進行。500萬m3,占其岑嶺期單日供應量15.6%。10 GW自然氣發電容量損掉年夜致相當于用氣岑嶺期間LNG和歐洲年夜陸自然氣進口完整中斷,其反應了供應鏈下游的極端情形。但受2023年夏季俄烏沖突等地緣政治原因影響,自然氣進口充滿不確定性。

2.2 英國電網企業所采取的辦法

英國電力系統運營商針對極端情形所采取的辦法與國內有比較類似的處所,關注疏浚需求響應,并積極調用煤電等供給保證。由于發電企業的電力資源設置裝備擺設基礎由市場機制決定,是以ESO將專注于為系統供給需求響應資源和納進市場買賣的額外電力資源。

在需求響應方面,ESO就2022年11月—2023年3月運行的需求響應服務與動力行業進行協商,請求供應商供給的容量為1~100 MW,至多響應30 min,并于2022年10月份開始對投標的供應商進行測試。

在煤電保證方面,在英國商業、動力和工業戰略部請求下,ESO與EDF(法國)、DRAX(英國)和Uniper(德國)3家動力公司簽署了多份應急合同,使他們能夠在市場化手腕用盡以后,為英國電力系統供給總計約2 GW的額外煤電可用容量,并通過供給輔助服務中的備用服務參與英國電力市場。

英國“迎峰度冬”為包養應對極端場景,充足考慮了能夠采取的辦法。作為對極端場景的應對,ESO有信念安排至多2 GW的需求響應,這將占最年夜負荷的4.4%,與可調用額外的火電機組基礎具有雷同的份額。包養女人2項舉措綜合相當于為英國電力系統減少了約4 GW的電力供應缺口,能夠基礎應對跨國電力輸送受阻的問題。

03 對中國電力保供的重要借鑒

3.1 極限情形的剖析范式

ESO針對極限情形多原因疊加的極端情況推演的剖析范式值得被充足借鑒。以“歷史數據+預測數據”結合的方法,起首明確邊界條件,確定今冬電力供給和需求的基礎面信息;其次逐次疊加供給側電力進口、一次動力等影響原因,按日進行供需情況模擬,剖析出極限情形的電力最年夜缺口及影響原因,明確應對辦法發揮的感化和用戶影響。又不經意地向被男主角踐踏、當墊腳石的男配謝夕伸出

2023年“迎峰度夏”“迎峰度冬”期間,中國一些區域供需形勢依然偏緊,尤其要根據各地區電力供需的特點,重視能夠出現的多原因疊加、交互影響帶來的電力保供的風險,在極限情形推演中重點考慮以下3個方面原因,及其疊加帶來的極端場景。

1)極端天氣方面,2023年年夜氣環流異常,氣候預測難度較年夜,極端天氣不確定原因較高。尤其較多氣象預報認為今冬能夠是整體偏熱,反而能夠會導致應對極端天氣的忽視年夜意,場景剖析要充足考慮臺風、霜凍等極端天氣對關鍵設施破壞帶來的電力供應影響以及短期冷潮帶來取熱負荷激增對電力需求的影響。

2)一次動力供給方面,受國際自然氣市場需求茂盛的影響,要充足考慮自然氣供給缺乏的場景,尤其是華東地區,其燃氣機組裝機約4500萬kW,占全國燃氣機組容量約40%。雖然在總裝機中占比缺乏1.7%,可是多處于經濟發達和夏季無供熱地區,影響力年夜。

3)近端輸電通道支撐方面,從往年炎天歐美和國內川渝地區電力缺乏情況看,供給缺乏往往帶有區包養行情域性特點,短期內難以從臨近地區獲得充分支撐,依賴于跨省跨區輸電通道的資源年夜范圍設置裝備擺設包養留言板和互濟。除電網設備外,極端場景下,要重點考慮送端電源對富餘性和關鍵時間段的支撐才能。

3.2 應急資源的充足儲備

充足借鑒ESO應對極端場景所采用的調動需求側資源的有用辦法,尤其要進一個步驟發揮中國有用市場和有為當局協同發力的軌制優勢,進一個步驟重視需求響應資源的高效設置裝備擺設。ESO報告指出緊均衡期間,將向容量市場下發調用容量資源的告訴,并且在現有市場包養條件機制以外,儲備了在商業合同用盡后可調用的煤電機組及需求響應資源,預計可供給相當于預測最年夜負荷8.8%的容量支撐。

以市場手腕調節電網尖峰負荷邊際波動,經濟性和科學性顯著,有利于資源的高效設置裝備擺設。中國負荷岑嶺具有峰值高、持續時間短、女大生包養俱樂部溫度負荷占比高的特點,需求的電源及電網投資規模較年夜、效力低。以市場化手腕調用需求響應資源將下降對備用容量和靈活性電源的投資需求,能夠充包養故事足應用需求側資源促進供需均衡,防止了年夜規模投資本錢疏導后帶來的設備應用效力降落和全社會用電本錢增添。

雖然得益于中國需求響應資源潛力年夜,可是加倍需求市場手腕構成長效激勵機制。中國電動汽車保有量年夜,截至2022年6月底,全國新動力汽車保有量達1001萬輛,以每輛車3.3 kW的放電功率、40 kW·h的電池容量計算,相當于3000萬kW、13.3 h的儲能(4億kW·h的電量)。中國夏日空調負荷占比高,以上海為例,2022年最年夜空調負荷預計將超過1400萬kW,占全社會最年夜用電負荷的40%以上,電力緊張的川渝地區空調負荷超過50%。電動汽車充電負荷和溫度調節負荷都能作為可調節負荷構成宏大且有用的需求時,他們湧入她的社交媒體,詢問她的理想伴侶。毫無響應資源池。但今朝需求響應規模依然無限,重要在于缺少市場化手腕構成可持續性激勵辦法,依然依賴于當局財政收入,可推動協調現有峰谷電價差和現有市包養網場機制,盡快落實需求響應的長效激勵機制。

此外,中國未來20年內服役煤電機組規模較年夜,也需求提早研討,延遲準備,為新型電力系統建設供給富餘的應急備用資源。預計從2021年底至2030年,按30年設計壽命預算須服役的煤電機組容量預測約1億kW,到2040年預計達到5.5億kW以上。從短期看,對于“三北”“三華長期包養”地區現有“關而不拆”煤電機組,及時組織并網測試,確保調用資源切實可用。從長期看,根據《關于開展包養留言板全國煤電機組改革升級的告訴》,“十四五”期間“關而不拆”煤電機組須堅持1500萬kW應急備用才能,對應需求加速構建“關而不拆”的煤電機組的激勵和補償機制,進一個步驟細化規定,并推動制訂在極限情形下可下降能效、環保方面的標準請求。

3.3 公共信息的及時發布

英國每年按期對外發布《Winter Outlook Early View(夏季晚期預測)》《Winter Outlook(夏季瞻望報告)》《Winter Review and Consultation(夏季回顧與咨詢報告)》等3種“迎峰度冬”系列報告,爭取廣泛社會支撐,并及時回溯、科學總結、提出建議。本次夏季瞻望報告發布后4天,獲得了法國電網運營商(RTE)的積極回應,稱其將在關鍵時刻為英國供給電力。

中國也可推動樹立電力行業制訂者同公眾的廣泛聯系,促進相關電力迎峰度夏政策遭到社會廣泛認同與支撐。越是在電力緊均衡的時期,越需求全社會節能節電的傑出氛圍,越需求參與有序用電的市場主體和全體平易近眾的廣泛支撐。隨著產業結構的調整和居平易近對舒適性尋求的進步,負荷尖峰時期,工業的主導位置已然發生動搖,限制年夜規模用戶用電所發揮的感化正在減弱,越來越需求聚合全社會方方面面的零碎資源。尤其在電力部分區域緊均衡、風險原因層出不窮的當下,日常就要構成倡行包養app節約的傑出用能用電習慣。是以,越來越需求當局、動力電力主管部門及時準確地向社會發布供需情勢,培養厲行節約的社會氛圍,在緊均衡時間段,鼓勵全社會配合發揮感化。

公開通明的信息表露不難在電力保供期間構成當局、企業、用戶的傑出一起配合。隨著平易近生保證需求的持續增添,電力保供壓力逐漸增年夜,且保供任務的系統性越來越強,一次動力供應保證、應急搶修、極端天氣應對等方面越來越需求分歧行業間、當局部門間進行協調。以企業協會等組織和當局部門配合作為主導,按期進行電力保供形勢研判和剖析并公開通明發布,能夠更好地促進各方構成彼此信賴、彼此支撐的傑出一起配合。

04 結語

通過學習借鑒英國電網企業對英國迎峰度冬的應對辦法及其發布的迎峰度冬報告,中國電力系統研判極端情形、儲備源荷側備用資源以及加速電網開放都有助于電力保供。由此提出以下相關

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