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停电入门指南

时间:2021-08-22 16:16:08 来源:

预期停电已成为英国的一项新的全国性运动。我可以记得小时候的停电情况。我猜测这是在1974年第一次石油危机期间,当时欧佩克(OPEC)竭尽全力,而英国拥有比现在更多的燃油发电。但快速检查显示,英国也因罢工而混乱,特别是罢工的煤矿工人。停电是一个激动人心的时刻,整个城镇都变黑了,市民伸手拿起蜡烛,骗子拿起撬棍。

在过去的40年中,事情不断发展,如今的社会变得更加复杂,这取决于电子通信,无数的电子设备以及基于可靠电力供应的经济增长。

图1“上一次停电期间,有100个撬棍被割伤”

那么,为什么英国会陷入停电的门槛呢?还是呢?

停电和停电之间的区别

一个很好的起点是了解停电和停电之间的区别。停电往往是局部的,并且是由本地技术问题引起的,例如因树木或当地变压器故障而导致的电源线故障。停电较大,影响整个网格段。这也可能是由较大规模的故障(例如电站跳闸)引起的。但是,我们在这里主要要谈论的是故意停电,由于发电量不足,国家电网拖垮了电网。

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英国的电力需求模式

英国对电力和天然气的需求遵循非常特定的模式。我以前已经学过几次电。要点是电力需求遵循三个周期-每天,每周和每年。2009年,1月周二下午6点的峰值需求为58.9 GW,7月周日早晨6:00的最低需求为22.3 GW。高峰需求是最小需求的2.64倍,电力输送系统需要灵活性和可控性,以始终使供需完全匹配(图2)。

图2英国的电力需求遵循非常具体且可预测的模式。

电力需求高峰总是在1月或2月的某个工作日的下午6点左右,尤其是在天气寒冷时。这是电网最容易发生故障的时候。

天然气需求也遵循年度周期(图3),每年12月和1月达到峰值。我在下面要强调的一点是,英国将在冬季中旬提供足够的天然气以为其庞大的联合循环燃气轮机提供动力,这将决定其保持开灯的能力。但是情况要复杂一些,因为英国(和欧洲)确实有并且依靠天然气来满足高峰需求。通常到冬季存储已满,可用于满足12月和1月的高峰。如果寒冷的天气较晚,并且储藏库干which的情况发生在2月份和3月,则供应问题更有可能出现。

图3英国对天然气的需求也遵循非常特定的年度周期。

敏锐的眼睛会注意到,2012年的天然气需求大幅下降。这与日本福岛第一核电站事故有关。日本关闭了其所有核电厂,此后一直在吸收超过其在全球液化天然气供应中应占比的份额。那么,英国现在正在使用什么呢?

图4根据燃料类型产生的英国电力。

图4显示,2012年和2013年英国天然气发电量的显着下降是由煤炭增加,风能和太阳能增加,生物量增加以及总体需求下降引起的。这是相当混乱且有毒的混合物,这是另一回事了。埃德·戴维(Ed Davey)可能会感到遗憾的是,英国自2012年以来已经关闭了约7吉瓦的燃煤电厂(下图)。

容量裕度

容量裕度是一个国家的剩余发电能力超过满足高峰需求所需的能力。需要保证金来弥补发电厂的计划外停机,例如,英国目前有两家核电厂停业。还需要容量裕度来保持竞争力。

图5英国的装机容量。

图5显示,尽管最近关闭了煤炭和核电厂,但英国仍保持了约20 GW的巨大产能裕度,超过高峰需求的30%。那么问题出在哪里呢?问题在于燃气燃烧的总容量很大,这使我们回到了一个问题,即我们今年冬天是否能够提供足够的气体来保持我们的温暖并保持涡轮旋转?这不是一个简单的问题要回答。风能的很大一部分是风,这可能是可能的,也可能不是。

救援物资

风能和可再生能源的对手总是讨厌这部分。但事实是,如果冬天多风,风将产生大量电力,英国和欧洲可以节省在吹风时循环或关闭的天然气*。这样可以缓解国际市场上天然气的竞争,并节省了储存的天然气,以备冬季干燥时风险增加而在冬季后期使用。在这方面,风能可以提高能源安全性,但前提是要刮风,这将使我们的安全性大打折扣。

当然,最好有额外的7吉瓦的燃煤发电和一堆巨大的煤堆放在亨伯备用地。

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[*注意事项是在11月7日11:45回复的一封电子邮件。在过去的五年中,风能和太阳能已占英国发电量的1.9%。2013年为4.2%。2013年,风能和太阳能仅占天然气的三分之一。“意义”在情人眼中。]

电网不稳定

人们一直猜测,今年早些时候苏格兰北部的一次停电是由于强烈的阵风将不规则的风力送入电网造成的。没有证据表明这是实际原因。但是,将来似乎很有可能,因为间歇性风代替了发电的可靠可调度部分,因此在大风大雨中,电网的稳定性将变得越来越难以维持。

天气

冬季天气在确定电网对停电的抵御能力方面有两个重要方面。首先是长期的寒冷天气会耗尽存储的天然气供应,使一个国家在供暖季节后期更容易受到天然气短缺的影响。其次,极端寒冷的天气推高了对电力的需求,从而提高了必须满足的峰值负荷。因此,在今年冬天的英国,如果天气温和多风,电网应对将不会有问题,北欧大部分地区也将适用。但是,如果我们经历了一个漫长的寒冷冬季,在2月和3月的寒冷和平静的日子里,储存的天然气用尽了,那么像英国这样的国家可能很难满足高峰用电需求。

官方观点

英国国家电网冬季展望的官方观点通常是有力的(图6和7)。国家电网显示了天然气市场供应充足的情况,即使在最寒冷的冬季,其供应能力也远远超过需求。俄罗斯距离英国太远了,不必担心。如果这一切都是真的,那么英国将拥有充足的天然气来为其庞大的CCGT车队提供燃料,并且今年冬天将几乎没有停电的迹象。我想这是埃德·戴维(Ed Davey)被告知的。

图6:今年冬天从国家电网向英国供应的天然气的预后。

图7愤世嫉俗的人可能会认为国家电网只是根据预期需求调整了燃气容量数据。产能是一个非常灵活的变量,而实际的天然气供应却不是。

可能出什么问题了?

图7显示了国家电网预计今年冬天来自英国的天然气大致分为4个相等的部分:1)英国北海生产; 2)挪威; 3)LNG进口和4)从非洲大陆进口。英国的储气库提供了安全保障。不久前,英国北海的天然气生产满足了我们所有的天然气需求。

关于欧洲天然气安全的细节超出了本篇文章的范围(我可能会在一两个星期内讨论)。但是只要说冬天寒冷,和/或如果乌克兰再次中断俄罗斯的供应,就足以说整个欧洲都在争相寻找其他供应来源。欧洲将首先关注挪威,然后是LNG。英国将在整个欧洲竞争在国际市场上交易的天然气,而在过去,国际市场证明天然气仅足以使每个人保持关注。就在这之前,英国按照欧洲大师的要求,将破坏球提高到了7吉瓦的燃煤发电量。

恩·梅恩斯

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