英國積極應對氣候變化、推進(jìn)能源轉型，是世界上最早以法律形式明確中長(cháng)期減排目標的國家之一。近年來(lái)，英國不斷提高發(fā)展目標、促進(jìn)能源轉型進(jìn)程提速，并提出加強電網(wǎng)建設、完善市場(chǎng)建設等舉措促進(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)電裝機容量4342萬(wàn)千瓦，約占總裝機的62.8%。2022年，英國風(fēng)光發(fā)電量941億千瓦時(shí)，占比為28.9%(風(fēng)電占比26.8%);燃氣發(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(guò)去10年間，隨著(zhù)低碳電力發(fā)電量增長(cháng)及煤電機組不斷退役，燃煤發(fā)電量占比急劇下降。2017年4月，英國迎來(lái)工業(yè)革命以來(lái)第一個(gè)24小時(shí)無(wú)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)電裝機年均增長(cháng)率達到14%。雖然隨著(zhù)英國風(fēng)電裝機及發(fā)電量的快速增長(cháng)，風(fēng)電棄電量持續增長(cháng)，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)電裝機主要分布在蘇格蘭、北海等北部地區，而負荷中心主要集中在東南部地區。電網(wǎng)建設成本高昂帶來(lái)輸送瓶頸問(wèn)題。當風(fēng)力發(fā)電超過(guò)傳輸能力時(shí)，國家電網(wǎng)會(huì )付費用以關(guān)閉風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，并付費啟動(dòng)負荷中心附近的替代發(fā)電機(通常是燃氣發(fā)電)。
低碳發(fā)展目標不斷提高。2020年12月，英國政府發(fā)布的《能源白皮書(shū)：為我們的凈零未來(lái)提供動(dòng)力》提出，到2030年，海上風(fēng)電并網(wǎng)容量達到4000萬(wàn)千瓦;到2050年，實(shí)現100%零碳電力。2021年10月，英國政府承諾將于2035年實(shí)現100%零碳電力，比《能源白皮書(shū)》中的2050年提前了15年。2022年4月，英國發(fā)布《英國能源安全戰略》提出，到2030年實(shí)現一半以上的可再生能源發(fā)電來(lái)自風(fēng)力發(fā)電，海上風(fēng)電并網(wǎng)容量達到5000萬(wàn)千瓦，其中500萬(wàn)千瓦為新漂浮式;改善電網(wǎng)基礎設施，支持陸上風(fēng)電發(fā)展，到2035年，實(shí)現光伏并網(wǎng)容量增長(cháng)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(kāi)始實(shí)施可再生能源義務(wù)制度，希望通過(guò)市場(chǎng)競爭促使可再生能源技術(shù)進(jìn)步、降低成本，以及不會(huì )偏向任何一種技術(shù)?？稍偕茉戳x務(wù)是一種基于市場(chǎng)機制的配額政策，主要針對大型可再生能源項目。隨著(zhù)風(fēng)光發(fā)電成本下降及電力市場(chǎng)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”制度也相應取消，采取了以招標確定價(jià)格、依據市場(chǎng)價(jià)格靈活調整電價(jià)補貼的差價(jià)合約政策。差價(jià)合約設計的初衷是為了給低碳電力最有效的長(cháng)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
一是加強跨區跨國聯(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2050年凈零排放目標。英國第一條跨國聯(lián)網(wǎng)線(xiàn)路：英國—法國海底電纜聯(lián)網(wǎng)工程(200萬(wàn)千瓦)于1986年投運。2022年4月，英國國家電網(wǎng)公司發(fā)布《一個(gè)互聯(lián)的未來(lái)》報告。在過(guò)去10年間，英國投資了25億英鎊加強與周邊國家聯(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(wàn)千瓦，分別與法國、荷蘭、比利時(shí)、丹麥、挪威等5國聯(lián)網(wǎng)。以英國—挪威聯(lián)網(wǎng)為例，當英國風(fēng)電大發(fā)而負荷需求較低時(shí)，可通過(guò)北海聯(lián)絡(luò )線(xiàn)以140萬(wàn)千瓦容量向挪威送電，以水電的形式存儲在挪威水庫中;當英國風(fēng)電出力較低而負荷需求較高時(shí)，可通過(guò)北海聯(lián)絡(luò )線(xiàn)，由挪威向英國以140萬(wàn)千瓦容量輸送清潔電力。
二是保持大規模燃氣發(fā)電以確保供電安全。2000年以來(lái)，英國傳統化石能源發(fā)電裝機容量持續下降，從7040萬(wàn)千瓦下降到2021年的4400萬(wàn)千瓦，占比從75.5%下降到42.3%，但其退役的主要是燃煤電站。燃氣電站裝機在2017年達到峰值，2018年后雖略有下降，但依然保持了較大規模。英國電源結構中的高比例燃氣發(fā)電裝機，在提供電量保障的同時(shí)，也為新能源消納提供了重要的調節支撐。
三是引入容量市場(chǎng)以保障各類(lèi)電源發(fā)展積極性。促進(jìn)可再生能源發(fā)展的同時(shí)為保證電源裝機充裕和穩定，英國在2014年開(kāi)展的新一輪電力市場(chǎng)改革中引入了容量市場(chǎng)，通過(guò)給予可靠容量以經(jīng)濟支付，確保在電力供應緊張的時(shí)候市場(chǎng)擁有充足的容量，從而保證電力供應的安全。英國的容量市場(chǎng)對電力供應端和需求端資源開(kāi)放。具有負荷調節能力的電力用戶(hù)，可以通過(guò)主動(dòng)調節電力負荷，在需求側響應電網(wǎng)負荷調節需求，作為容量提供商參與容量市場(chǎng)。英國國家電網(wǎng)公司是容量市場(chǎng)的運營(yíng)主體，根據電網(wǎng)運行的數據，提前制定備用容量需求，并定期提前在容量市場(chǎng)對備用容量需求進(jìn)行拍賣(mài)。
四是針對新能源建設多類(lèi)型調頻市場(chǎng)。隨著(zhù)新能源發(fā)電快速增長(cháng)，為緩解系統的電壓和頻率調節壓力，英國新出臺了多個(gè)調頻服務(wù)。英國國家電網(wǎng)公司于2020年10月出臺快速調頻服務(wù)。當電網(wǎng)頻率出現偏離(±0.5赫茲)后，電網(wǎng)調度參與該項服務(wù)的機組快速響應，從而維持電網(wǎng)頻率，響應時(shí)間為1秒。目前英國電力市場(chǎng)上能夠提供快速調頻服務(wù)的機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)，主要負責0.2赫茲以?xún)日{頻服務(wù)。DR服務(wù)響應時(shí)間為10秒，DM服務(wù)響應時(shí)間為1秒。
五是加強儲能配置增強新能源消納能力。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)的儲能項目大多數是5萬(wàn)千瓦級別的獨立項目，且2022年投產(chǎn)了首個(gè)規模為10萬(wàn)千瓦時(shí)儲能項目。目前，英國在建的儲能項目預計在未來(lái)1年半內投產(chǎn);申請排隊的儲能項目數量達到1319個(gè)，容量達到6150萬(wàn)千瓦。英國政府希望通過(guò)加快儲能發(fā)展，解決電網(wǎng)基礎設施建設滯后于風(fēng)電發(fā)展的問(wèn)題，并在需求高峰期為國家電網(wǎng)提供重要支持。
