英國積極應(yīng)對氣候變化、推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，是世界上最早以法律形式明確中長期減排目標(biāo)的國家之一。近年來，英國不斷提高發(fā)展目標(biāo)、促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程提速，并提出加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)、完善市場建設(shè)等舉措促進(jìn)新能源消納。
新能源發(fā)展政策不斷完善
新能源已逐漸成為英國主力電源。截至2022年底，英國風(fēng)光發(fā)電裝機(jī)容量4342萬千瓦，約占總裝機(jī)的62.8%。2022年，英國風(fēng)光發(fā)電量941億千瓦時，占比為28.9%(風(fēng)電占比26.8%);燃?xì)獍l(fā)電量占比約38.5%，排名第一，核電占比為15.5%，燃煤發(fā)電量占比僅為1.5%，而2012年為43%。過去10年間，隨著低碳電力發(fā)電量增長及煤電機(jī)組不斷退役，燃煤發(fā)電量占比急劇下降。2017年4月，英國迎來工業(yè)革命以來第一個24小時無燃煤發(fā)電日。2021年7月，英國宣布2024年10月1日起不再使用煤電。
風(fēng)電棄電率保持較低水平。2012年至2020年間，英國風(fēng)電裝機(jī)年均增長率達(dá)到14%。雖然隨著英國風(fēng)電裝機(jī)及發(fā)電量的快速增長，風(fēng)電棄電量持續(xù)增長，但棄電率依然維持在較低水平。棄電主要原因是北電南送能力不足。英國風(fēng)電裝機(jī)主要分布在蘇格蘭、北海等北部地區(qū)，而負(fù)荷中心主要集中在東南部地區(qū)。電網(wǎng)建設(shè)成本高昂帶來輸送瓶頸問題。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電超過傳輸能力時，國家電網(wǎng)會付費(fèi)用以關(guān)閉風(fēng)力發(fā)電場，并付費(fèi)啟動負(fù)荷中心附近的替代發(fā)電機(jī)(通常是燃?xì)獍l(fā)電)。
低碳發(fā)展目標(biāo)不斷提高。2020年12月，英國政府發(fā)布的《能源白皮書：為我們的凈零未來提供動力》提出，到2030年，海上風(fēng)電并網(wǎng)容量達(dá)到4000萬千瓦;到2050年，實(shí)現(xiàn)100%零碳電力。2021年10月，英國政府承諾將于2035年實(shí)現(xiàn)100%零碳電力，比《能源白皮書》中的2050年提前了15年。2022年4月，英國發(fā)布《英國能源安全戰(zhàn)略》提出，到2030年實(shí)現(xiàn)一半以上的可再生能源發(fā)電來自風(fēng)力發(fā)電，海上風(fēng)電并網(wǎng)容量達(dá)到5000萬千瓦，其中500萬千瓦為新漂浮式;改善電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，支持陸上風(fēng)電發(fā)展，到2035年，實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)容量增長5倍。
新能源發(fā)展政策不斷完善。為促進(jìn)可再生能源發(fā)展，英國于2002年開始實(shí)施可再生能源義務(wù)制度，希望通過市場競爭促使可再生能源技術(shù)進(jìn)步、降低成本，以及不會偏向任何一種技術(shù)。可再生能源義務(wù)是一種基于市場機(jī)制的配額政策，主要針對大型可再生能源項目。隨著風(fēng)光發(fā)電成本下降及電力市場的發(fā)展成熟，英國于2017年停止了可再生能源義務(wù)制度，作為其配套措施的“綠證”制度也相應(yīng)取消，采取了以招標(biāo)確定價格、依據(jù)市場價格靈活調(diào)整電價補(bǔ)貼的差價合約政策。差價合約設(shè)計的初衷是為了給低碳電力最有效的長期支持、給予投資者在收益方面更大的確定性，從而降低項目融資成本以及政策成本。
多舉措促進(jìn)新能源消納
一是加強(qiáng)跨區(qū)跨國聯(lián)網(wǎng)以提升新能源輸送能力。英國高度重視與周邊鄰國電力聯(lián)網(wǎng)以促進(jìn)可再生能源消納與實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放目標(biāo)。英國第一條跨國聯(lián)網(wǎng)線路：英國—法國海底電纜聯(lián)網(wǎng)工程(200萬千瓦)于1986年投運(yùn)。2022年4月，英國國家電網(wǎng)公司發(fā)布《一個互聯(lián)的未來》報告。在過去10年間，英國投資了25億英鎊加強(qiáng)與周邊國家聯(lián)網(wǎng);到2024年，英國將有6條跨海電纜聯(lián)網(wǎng)工程，容量780萬千瓦，分別與法國、荷蘭、比利時、丹麥、挪威等5國聯(lián)網(wǎng)。以英國—挪威聯(lián)網(wǎng)為例，當(dāng)英國風(fēng)電大發(fā)而負(fù)荷需求較低時，可通過北海聯(lián)絡(luò)線以140萬千瓦容量向挪威送電，以水電的形式存儲在挪威水庫中;當(dāng)英國風(fēng)電出力較低而負(fù)荷需求較高時，可通過北海聯(lián)絡(luò)線，由挪威向英國以140萬千瓦容量輸送清潔電力。
二是保持大規(guī)模燃?xì)獍l(fā)電以確保供電安全。2000年以來，英國傳統(tǒng)化石能源發(fā)電裝機(jī)容量持續(xù)下降，從7040萬千瓦下降到2021年的4400萬千瓦，占比從75.5%下降到42.3%，但其退役的主要是燃煤電站。燃?xì)怆娬狙b機(jī)在2017年達(dá)到峰值，2018年后雖略有下降，但依然保持了較大規(guī)模。英國電源結(jié)構(gòu)中的高比例燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)，在提供電量保障的同時，也為新能源消納提供了重要的調(diào)節(jié)支撐。
三是引入容量市場以保障各類電源發(fā)展積極性。促進(jìn)可再生能源發(fā)展的同時為保證電源裝機(jī)充裕和穩(wěn)定，英國在2014年開展的新一輪電力市場改革中引入了容量市場，通過給予可靠容量以經(jīng)濟(jì)支付，確保在電力供應(yīng)緊張的時候市場擁有充足的容量，從而保證電力供應(yīng)的安全。英國的容量市場對電力供應(yīng)端和需求端資源開放。具有負(fù)荷調(diào)節(jié)能力的電力用戶，可以通過主動調(diào)節(jié)電力負(fù)荷，在需求側(cè)響應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)節(jié)需求，作為容量提供商參與容量市場。英國國家電網(wǎng)公司是容量市場的運(yùn)營主體，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)，提前制定備用容量需求，并定期提前在容量市場對備用容量需求進(jìn)行拍賣。
四是針對新能源建設(shè)多類型調(diào)頻市場。隨著新能源發(fā)電快速增長，為緩解系統(tǒng)的電壓和頻率調(diào)節(jié)壓力，英國新出臺了多個調(diào)頻服務(wù)。英國國家電網(wǎng)公司于2020年10月出臺快速調(diào)頻服務(wù)。當(dāng)電網(wǎng)頻率出現(xiàn)偏離(±0.5赫茲)后，電網(wǎng)調(diào)度參與該項服務(wù)的機(jī)組快速響應(yīng)，從而維持電網(wǎng)頻率，響應(yīng)時間為1秒。目前英國電力市場上能夠提供快速調(diào)頻服務(wù)的機(jī)組均為電池儲能項目。2022年4月，英國國家電網(wǎng)公司又推出了兩項新的輔助服務(wù)：DR服務(wù)(DynamicRegulation)和DM服務(wù)(DynamicModeration)，主要負(fù)責(zé)0.2赫茲以內(nèi)調(diào)頻服務(wù)。DR服務(wù)響應(yīng)時間為10秒，DM服務(wù)響應(yīng)時間為1秒。
五是加強(qiáng)儲能配置增強(qiáng)新能源消納能力。英國公用事業(yè)單位配置儲能的大發(fā)展起始于2017年。2021年和2022年建成投產(chǎn)的儲能項目大多數(shù)是5萬千瓦級別的獨(dú)立項目，且2022年投產(chǎn)了首個規(guī)模為10萬千瓦時儲能項目。目前，英國在建的儲能項目預(yù)計在未來1年半內(nèi)投產(chǎn);申請排隊的儲能項目數(shù)量達(dá)到1319個，容量達(dá)到6150萬千瓦。英國政府希望通過加快儲能發(fā)展，解決電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后于風(fēng)電發(fā)展的問題，并在需求高峰期為國家電網(wǎng)提供重要支持。
