评论:工程思维对于迎接净零能源挑战至关重要

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阿特金斯能源公司净零能源市场总监大卫·科尔博士说:“我们需要一种冷静、可控的工程思维,站在舞台中央,紧急监督我们能源系统的各个部分,实现我们的净零目标。”

正如过去六个月所证明的那样,能源市场可能是不稳定的,其系统是复杂的。此外,到2035年我们的电力系统脱碳的巨大挑战,将不得不提供更高水平的社会电气化,很明显,我们将需要一种完全不同的方法来实现我们的净零目标,而不影响可靠性。

当前的市场状况——以及它们的深远影响(从能源密集型行业面临的沉重成本,到国内账单不断上升),都是10年来未能对能源市场采取整体系统方法的干预和政策的直接结果。高昂的批发价格只是故事的一半。在英国,由于供应限制和创纪录的高天然气成本的共同作用,2021年最后三个月的平衡系统成本同比增长了294%。

造成这一问题的原因,一方面是英国能源基础设施多年投资不足,另一方面是倾斜的政策方法,在把低碳发电作为唯一优先事项时,未能确保有弹性的能源架构。十年前主导辩论的“能源三难困境”——需要平衡清洁能源与可负担性和供应安全——已被遗忘。简而言之,未能采取一种完整的系统方法。

用13年时间来实现能源供应的脱碳

一个前所未有的挑战摆在面前:在基础设施建设方面,考虑到筹集投资所需的时间,到2035年的13年就像明天;购买土地;获得规划许可;建造、连接并最终运营任何新能源资产。

COP26会议后的现在,必须被视为一个转折点。从这里开始,我们必须有节奏地前进,但也要有目标:我们必须提供我们所需的有弹性的低碳能源系统,使我们向净零排放过渡成为现实。

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工程思维是答案:现在,独立的能源系统架构师对于确保英国的净零目标和战略建立在实际的、基于工程风险的分析基础上至关重要。我们需要一个务实的工程理性的声音,被任命为最紧迫的,来接受这一挑战将净零目标纳入整个系统的、可操作的计划

稳扎稳打的头脑掌舵

在其技术附件中,英国政府的净零战略1显示,到2035年,与目前国家电网的低碳供应相比,年能源需求将增加70%。几乎所有这些都需要低碳供应。

这意味着更多的核能,更多的海上风力发电场,对碳捕获和存储发展的巨大推动,对氢基础设施的发展也是如此,以及更新和更大的输配电系统。这项事业的规模不容低估,但我们不能冒险拖延这项计划。

平衡和管理这样一个转变后的系统的复杂性和成本影响是我们接近和实现净零的方式不可或缺的。因此,能源系统架构师的起点必须是市场改革和简化,这样我们就能对需要什么新能源生产来源有一个一致的看法,并从那里开始起草我们的交付“待办事项”清单,我们正在根据合理的工程事实做出明智的决定。

要实现这一目标,需要巧妙地设计和管理一个复杂的、相互关联的系统。正如净零战略本身所承认的那样,这将涉及到设计和运行能量存储的大幅增加,对系统灵活性的深远改进,以及将建成的新能源资产,“达到或接近其最大技术极限”。1

任何行业的发展都不是一成不变的,因此,以活力和灵活性应对全球和国内能源生产、需求和性能变化的能力至关重要,同时跟上我们行业新发展的潜力,以及未来技术可能带来的可能性。

一个有凝聚力的,动态的行动计划,我们过渡到净零碳不是一个“美好的有”;净零现在是一项具有法律约束力的要求,能源是我们社会的命脉:我们必须确保一个可靠的、脱碳的能源系统,并公正地过渡到净零。

要实现这一点,可以说是我们有史以来最大的工程挑战,我们需要一个大胆的新方法,而且我们需要迅速开始。

David Cole博士,净零能源的市场总监阿特金斯

1《净零战略:绿色重建》,英国政府商业、能源和工业战略部(BEIS), 2021年10月