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英国提出将建立可靠的脱碳电力系统
原文题名Delivering a Reliable Decarbonised Power System
英国气候变化委员会(CCC)
译者王田宇 刘燕飞
发表日期2023-03-09
原文网址https://www.theccc.org.uk/publication/delivering-a-reliable-decarbonised-power-system/
正文

3月9日,英国气候变化委员会(CCC)发布《实现可靠的脱碳电力系统》(Delivering a Reliable Decarbonised Power System)报告,提出到2035年将建立一个可靠、有韧性的英国脱碳电力系统,并为实现该系统提供了见解和建议。

1 可靠、韧性和脱碳的系统设计

英国的可靠、韧性和脱碳的系统设计是一个基于可再生能源的系统,能够提供经济有效、安全可靠的能源供应。通过低碳灵活性选项的结合,系统能够有效地应对不稳定性带来的成本和挑战,并带来更广泛的经济和社会效益。在确保供应安全的情况下,使用少量未加工的天然气更具成本效益,能够在2035年实现脱碳系统的交付。未来也可能实现无天然气的系统,但可能会增加成本和交付风险。未来的一些创新、投资和就业机会包括电力存储、氢基础设施、智能充电、灵活供暖、电力网络和互连等。

2 氢气供应和基础设施

英国生产低碳氢气的3种途径,分别是电解、甲烷重整与碳捕集、生物质气化与碳捕集。电解是通过电流将水分解成氢和氧的过程来生产“绿色氢气”;如果使用核能源则为“粉色氢气”,其使用零碳电力时,不会产生任何CO2排放;甲烷重整与碳捕集的方法则产生所谓的“蓝色氢气”,利用氧气将化石燃气中的碳和氢分离,形成CO2和氢气,此方法可以比未经净化的化石燃气使用减少60%~85%的温室气体排放。生物质气化与碳捕集的方法利用生物质作为原料,在使用可持续生物质和碳捕集的情况下,是负碳的生物能源碳捕集和封存技术(BECCS)之一。由于可持续生物质原料供应的限制和其他形式的BECCS替代用途,此类氢气生产预计不占据未来氢气供应的主要比例。

氢气的基础设施主要涉及氢储存、氢网络、交付的风险。①氢储存是长期能源储存基础设施的重要组成部分。然而,预计英国未来的能源需求将发生变化,降低了对氢等气体能源季节灵活性的要求。尽管如此,仍将有长期能源储存的需求,氢气储存可以在这方面发挥重要作用。不同的氢气储存形式包括盐穴、废气田、含水层和衬垫硬岩穴,其中,盐穴是英国正在探索的主要地下储存解决方案。②氢网络是将氢气输送到使用地点的管道和相关基础设施。《英国氢能战略》(UK Hydrogen Strategy)指出,随着距离和规模的增加,公路运输将被输氢管道所取代。根据建模研究,2030年可能需要100~1000公里的输氢管道,2035年可能需要700~26000公里的输氢管道。输氢管道的部署取决于生产和储存区域的位置,其中最大规模的输氢管道部署位于英格兰中部、北部与苏格兰之间,该管道可将北方的氢气供应与中部的储存融为一体。氢网络的延迟建设可能会阻碍支持2035年电力系统脱碳化目标所需的储存和生产基础设施,这必须是战略决策中的一个关键考虑因素。③在交付风险方面,英国政府计划到2025年开发新的氢气运输和储存业务模式,但基础设施建设需要较长时间,这可能意味着政府的时间框架雄心不足,无法实现本报告中概述的基础设施水平。政府应加快氢气运输和储存业务模式的开发,并制定长期战略计划,包括氢气在集群外的分配和储存。必须尽快启动氢气基础设施的发展,将管理电力系统和工业所需的氢气基础设施纳入考虑,进行一系列低悔投资(low-regret investments)。

3 建议

报告针对英国政府实现可靠的脱碳电力系统转型提出以下优先建议:①制定全面长期的能源系统转型战略,旨在2035年前实现脱碳并建立有韧性的电力系统;②建议在英国第3个《国家适应计划》(National Adaptation Programme)中明确政府对适应气候和具有韧性的能源系统的愿景;③紧急阐明并正式规定未来系统运营商(Future System Operator, FSO)、天然气和电力市场办公室(Office of Gas and Electricity Markets, Ofgem)等相关部门的机构责任,以规划并实现脱碳和有韧性的系统;④检查现有的能源系统的韧性治理安排,以确保其适用于扩大和更多元化的低碳系统;⑤制定长期的跨部门基础设施战略,以在未来10年内建立分布液体与气体燃料、电力、CO2和热网络;⑥确定一组可以立即推进的低风险电力和氢气投资;⑦创建由电力网络专员指导、由部长领导的基础设施交付小组,以确保英国各地快速推进能源基础设施建设;⑧通过电力市场安排审查,制定中长期市场设计策略,2030年实现完全脱碳、有韧性的电力系统;⑨最终确定资金机制,支持到2030年开发10 GW(吉瓦)的低碳氢生产;⑩加快发展新的氢气运输和储存基础设施的商业模式,为2030年更大规模的氢气使用保留选择余地。

文献类型快报文章
条目标识符http://gcip.llas.ac.cn/handle/2XKMVOVA/274440
推荐引用方式
GB/T 7714
英国气候变化委员会(CCC). 英国提出将建立可靠的脱碳电力系统. 2023.
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