英国电动汽车需要多少电能?

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时间:2017年8月16日 | 点击(3321)

译自:2017年8月【英国】carbonbrief
编译:工业和信息化部国际经济技术合作中心 房增强

  据英国国家电网公司最新发布的《未来能源图景》,在未来10年,英国电动汽车(EVs)的增长速度将超过一年前的两倍,这可能给英国电网带来重大挑战。

  该报告展示了未来英国能源领域可能遇见的各种情况,以及可能遭遇的一些挑战。报告假设了一种情况,即未来英国100%的汽车都是电动的。在这种情况下,智能充电和共享的自动驾驶汽车有助于控制对电网的影响。到2050年,峰值需求会限制在6千兆瓦(GW)。当然,报告也列出了另一种更为极端的情形——在这种情况下,不做出任何努力来减少电动车对电网的影响。

  Corbon Brief网站在众多“夸大其词”的新闻报道中,挑选出了《未来能源图景》报告中的一些要点。

误导性的新闻报道

  电动汽车的发展速度比预期的快得多,这让人越来越兴奋。例如,沃尔沃最近宣布,计划在2019年之前为所有车型配置电动引擎;特斯拉Model 3即将推出生产线。在短短几十年内,电动汽车的销量可能占到汽车销量的绝大部分。

  《未来能源图景》也反映了这一观点。报告称,去年英国电动车较预期几乎翻了一番,今年几乎又翻了一番。在2015年的时候,国家电网公司预计,到2025年将有至多170万辆电动车上路。去年这个数字是280万,今年已经上升到480万。

  国家电网公司预计,到2019年,英国可能拥有100万辆电动汽车,到2021年将达到200万辆,到2050年将达到3500万辆。值得注意的是,去年全球电动汽车的数量只超过了100万。

  报告称,这种增长“将对电力需求产生重大影响。如果不小心管理,额外的需求将会对能源系统的各个领域造成挑战,尤其是在高峰时期。”

  部长们分享了对电动汽车的普遍热情,因为他们有机会将减少空气污染和二氧化碳排放量,与英国汽车业未来的增长相结合。一些评论人士对这种乐观态度进行了反驳,试图淡化其带来的好处,或夸大电动车带来的风险。

  例如,今年2月,泰晤士报曾宣称,英国将需要20座新的核电站来应对来自电动汽车的需求。本周早些时候,英国金融时报的一篇评论文章称,英国的发电能力必须提高70%,才能满足电动汽车的额外需求。

  国家电网公司发布了《未来能源图景》,并发布了一份新闻稿,强调了如果电动汽车充电不受控制,用电需求将大幅增加的风险。

  英国金融时报对《未来能源图景》发布报道称:“电动汽车预计将产生额外的18GW的需求。国家电网预计,到2050年,峰值的影响将相当于6座核电站的产能。”这篇文章还指出,智能充电等技术可以将问题最小化,并将18GW描述为“最极端的情况”。

  另一个议题是,需要加强低电压的地方电网,把家庭和变电站连接起来,同时为了预测快速充电器的使用,从电网中汲取更多的能量。已经在市场上的智能充电器将成为常态,帮助将电动汽车的需求从高峰转移到别处。

  这一想法“旨在促进讨论”,从而避免对用电高峰产生更极端的影响,即使英国在路上有更多的电动汽车。因此,它的设想表明,在2050年将有23-2500万辆电动汽车,峰值需求可能高达180亿瓦,或者低到6千兆瓦,这取决于如何管理电力输出。

未来能源的场景

  在这些令人担忧的头条新闻中——在一些案例中,有一些注意事项和引用--未来的能源情景可能已经实现了国家电网的目标,即提高人们对潜在问题的认识,努力避免可能出现的最坏结果。然而,值得再次后退一步,考虑这些场景的设计目的是什么,并质疑它们是否真的能捕捉到一个完整的、现实的可能的未来。 在今年的报告前言中,国家电网能源分析主管马库斯斯图尔特解释道:“去年,我曾说过,我们正处于一场能源革命之中,而今年的情况则更为明显”。

  他提到英国退欧、电动汽车和其他发展,他说:“从长远来看,不可能预测一个能源的未来……一系列可信的期货……让我们能够支持能源体系的发展,而这一体系对一系列结果都是有力的。”

  围绕该公司自身的建模以及与能源社区进行广泛磋商的四种情景,都带有明显的警示。其中最主要的是,这四个国家中只有一个被称为“二度”,符合英国具有法律约束力的碳排放目标。

  值得一提的是,气候变化委员会(CCC)表示,英国必须最终实现零排放,以便遵守巴黎协定。这可能需要到2050年进一步减排,因此,即使是两度的情况也可能是不够的。

天然气期货

  一个恰当的例子是国家电网公司对天然气未来的看法。该公司在今年的另一份报告中更详细地探讨了这一问题。这些报告的目的是探索天然气在降低未来碳排放的作用。从国家电网的角度出发,该公司拥有并运营着英国的天然气传输网络。

  根据去年发表的一份CCC的报告,尽管脱碳是这项工作的起点,2050年天然气需求的最低预期(约400太瓦时,TWh)是英国碳预算中所允许的最高值。CCC表示,如果碳捕获和储存(CCS)能够得到广泛应用,包括在工业场所,并与生物能源相结合,产生负排放,那么2050年的天然气使用量将是允许的。

  换句话说,国家电网所开发的天然气很可能与英国的气候目标不一致,这意味着在2050年,天然气的使用量将降至400至300TWh,如果CCS不可行,则将降至低于200万。

  在英国的资金被取消,以及最近在美国和荷兰的计划受挫之后,CCS的前景看起来很暗淡。

  国家电网对天然气未来的研究,引发了一场关于如何最好地使英国供暖脱碳的争论,以及这是否应该涉及通过改造天然气网络来分配低碳的氢的问题。

  英国页岩气行业的代表们表示,氢气可以通过被水力压裂气体和储存的二氧化碳气体来制造。这种方法的一个问题是CCS的残留排放物,它没有捕获到百分之百的二氧化碳。另一个是在天然气开采和运输过程中泄漏的风险,即所谓的“逃亡”排放。

其他亮点

  国家电网公司发布的电动汽车和燃气前景只是《未来能源前景》的一小部分,该报告还涵盖了整个英国能源体系,从交通运输到供暖、电力和工业需求。

  报告的亮点还包括对英国电池存储的快速、早期增长的更大信心。国家电网目前预计,到2025年,电池容量将达到至少2.1GW,这四种情况都是如此。

  就在今年3月,国家电网系统操作员主管Cordi o'hara表示,如果电池成本继续以每年20%的速度下降,那么英国在未来5年内就能达到8GW的蓄电能力。

  不过,该公司目前已大幅缩减了对较长期增长的预期,并指出,在调整政策和监管方面取得了有限进展,以鼓励电池市场。去年,该公司表示,到2040年将安装至多15GW的电力。现在,则将这一预期削减至5千兆瓦。

  该公司表示,在一定程度上,额外存储将变得不经济,因为它将蚕食现有存储或电力供应商的收入。

  值得注意的是,这四种主要情景都伴随着一系列“敏感”,来测试更广泛的结果“超出我们的传统范围”,看到“生产者”的快速增长,产生了他们自己的电力需求。在这种情况下,国家电网预计到2050年电池存储容量将超过40GW。

  另一个敏感的问题——被报纸的标题作者们所忽略——被称为“高EV”,并测试了更快更广泛地采用这项技术的影响。该公司预计,到2050年,英国所有的3500万辆汽车都将成为电动汽车,自动驾驶汽车和未管理的电网的普及将会非常有限。

  在这种最坏的情况下,峰值EV电力需求可能达到30GW,远远超过媒体所强调的18GW。这相当于当前英国电网的峰值需求的一半。

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