供暖需求阻碍脱碳之路?世界能源清洁化的机遇与挑战

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2018-07-11 10:19:38

所属频道: 水力发电  天然气发电 煤电 热电联产

煤电的计划似乎也难以如愿所偿。

但负面消息是,即便我们正在以极快的速度向2040年“三足鼎立”的能源构架迈进,但这样的成效仍难以达到巴黎协定所设定的目标。目前,电力仅满足20%左右的世界终端能源需求。即便是增加乘用车和轻型卡车的燃料供给,电力也仅仅只能解决1/3的终端能源消费需求。

最值得引起注意的是,到目前为止,在工业、航空等交通运输领域,还没有任何关于如何协调经济与深度脱碳并行发展的正式概念被广泛推行。

热负荷

当我在3月初坐下来写这篇文章的时候,有“东方的野兽”之称的一股冷空气从西伯利亚席卷至英国,覆盖着整个大不列颠半岛的积雪使气温远低于冰点。当然这种情况并不经常发生,也许每十年发生1次或2次,但对于任何一个思考能源未来发展的人来说,这无疑是一个真正的挑战——英国经济发展中任何深度脱碳的解决方案都是关于如何应对这头来自东方的“野兽”。

即使是在正常年份,英国冬季的热负荷(夏季的几个月份几乎为零)都将达到峰值——这是该国电力负荷的六倍,并且热负荷曲线几天内就能上下循环三次。

如果计划依赖于电气化实现零碳供暖,不仅需要考虑更换国内所有锅炉和商业暖通空调系统、电暖器和热泵,所需的巨大成本,同时,还要考虑到发电能力、电网基础设施和电力储存方面所需的投资。在2016年政策交易所估算该笔费用将高达3000亿英镑(按当前汇率计算为4200亿美元)。

在阳光明媚的天气,太阳能加电池的组合基本能够满足相当大比例的用电和供热需求(或更有可能是制冷)——太阳能发电或许只需要几天的存储量,并且根据电池成本的下降曲线,即便是电池化学在短期内还未有突破性进展,这样的组合都更具经济性和环境效益。

尽管享受着非常低成本的页岩气,阳光明媚的美国各个州正在上演着太阳能发电与电池组合和热电联产

虽然在现有的社区很难增设区域供暖,但是该项技术在瑞典已经普及。自1960年以来,每十年就有10%的新增瑞典家庭使用区域供暖,到目前为止,已有超过半数的家庭接通区域供暖。

因此我有这样的想法——既然我们不得不增加本地电网的容量来为所有的电动汽车充电,那么,结合新的基于生物质的热电联产,配以大容量的电池储能满足本地的供热需求,以提供电网服务和提高能源密集型行业的恢复能力为目标,同时减少对配电网的投资需求,是否会成为未来的发展趋势呢?

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