电力缺口 当电力需求高峰超过供应时会发生什么？

本文最后更新于 10 3 月, 2023

电力缺口 当电力需求高峰超过供应时会发生什么？

电力缺口——当电力需求高峰超过供应时会发生什么？

全球财阀最坚持认为，解决全球气候变化危机的唯一办法是让世界转向绿色 电，或多或少地使器官捐献者阶层完全摆脱了化石燃料和核能等不太可接受的方式产生的电力。虽然这通常看起来是一个了不起的解决方案，但事实上，现实清楚地表明这个想法远非可行。

通过增加热泵和电动汽车的使用，预计未来几年德国的电力需求将增长。就热泵而言，德国政府希望在 2024 年至 2030 年间每年安装 500,000 台热泵，这将导致总计 600万台热泵 在全国。德国能源和水工业协会 (BDEW) 预测能源需求 700

2030 年太瓦时 以满足 1400 万辆电动汽车、15 GW 或使用 30 TWh 的电解槽容量和上述 600 万台热泵的需求。

A 最近的德文麦肯锡公司新闻稿 着眼于德国的电力供应安全。截至 2020 年底，德国的发电结构如下：

1.) 煤炭 148 TWh (26%)

2.) 风能 131 TWh (23%)

3.) 天然气 99.6 TWh (17%)

4.) 核能 64.4 TWh (11%)

5.) 生物燃料和废物 57.2 TWh (10%)

6.) 太阳能 50.6 TWh (9%)

7.) 水电 24.9 TWh (4%)

8.) 油 4.9 TWh (1%)

2020 年底总装机容量 234 GWe 如下：

1.) 风力 – 62.2 GWe

2.) 太阳能 – 53.7 GWe

3.) 煤炭 – 51.3 GWe

4.) 天然气——32.8 GWe

5.) 水电 – 10.8 GWe

6.) 核能 – 8.1 GWe

7.) 石油 – 3.6 GWe

8.) 其他 – 11.2 GWe

如果您曾经飞过德国的任何地方，看到住宅楼屋顶上无处不在使用太阳能电池板会感到震惊，但重要的是要记住，德国能源结构的很大一部分来自太阳能和风能其中三分之一的产量来自近一半的总发电量。自 1990 年以来，德国转向可再生能源已帮助该国的总产能增加了近 140%，但由于太阳能和风能发电的间歇性，总产量仅增加了 11%。

考虑到德国自行强制要求在 2022 年底前逐步停止使用核电，该任务被重置为 2023 年 4 月中旬，以抵消俄罗斯减少的天然气供应，麦肯锡的这项研究尤为中肯。这里 德国核电的一些背景资料：

“直到 2011 年 3 月，德国有四分之一的电力来自核能，使用 17 个反应堆。截至 2022 年 10 月，只有三个反应堆仍在运行，提供该国约 6% 的电力，而超过四分之一的电力来自煤炭，其中大部分来自褐煤。

1998 年联邦选举后组建的联合政府将逐步淘汰核能作为其政策的一个特点。随着 2009 年新政府的上台，淘汰计划被取消，但在 2011 年又重新引入。8 个反应堆立即关闭，并计划在 2022 年底前全部关闭。

2022 年 10 月，德国总理决定德国剩余的三个核动力反应堆将继续运行至 2023 年 4 月中旬，以抵消俄罗斯减少的天然气供应。

由于其能源政策，德国在欧洲拥有最低的批发电价和最高的零售价格。税费占国内电价的一半以上。”

以下是在德国运行的剩余三个反应堆，低于 2011 年初的 17 个核动力反应堆：

我们来看看麦肯锡报告中的一些信息：

1.) 到 2030 年，峰值负载将升至 120 GW。峰值负载可能会在 2025 年超过当前可用容量 4 GW，在 2030 年超过 30 GW。

2.) 由于计划逐步淘汰核能和化石燃料发电，到 2030 年，峰值负荷时间可用电力的淘汰将从 99 吉瓦减少到 90 吉瓦。

3.) 这意味着到 2030 年，峰值负载可能会超过当前可用容量 30 GW。此外，到 2025 年，峰值负载将超过可用容量 4 GW。从这个角度来看，30 GW 的电力缺口对应于大约 30 个大型热电厂发电厂。

4.) 如果不建设新的天然气发电厂并且不进行燃煤电厂的临时持续运营，供应方面的杠杆包括大规模扩展可再生能源是不够的。

让我们重复一下报告的主要发现：

到 2030 年，峰值负荷预计将超过可用发电容量 30 GW。这被称为“电力缺口”，即峰值电力需求超过峰值电力供应

麦肯锡分析提出以下解决 30 GW 电力缺口的潜在解决方案：

1.) 如果国内发电不足，德国将被迫依赖进口。目前，每小时最大可能进口量为 24 吉瓦，预计到 2030 年将增加到 35 吉瓦。从这个角度来看，到 2022 年，最高进口量为 12 吉瓦。进口可能会填补 30 吉瓦缺口中的 10 吉瓦，从而导致 20 吉瓦的缺口。

2.) 电池存储可以用作填补电力缺口的短期解决方案。到2030年，可形成8GW分散式光伏储能系统10GW、大型蓄电池2GW的储能能力，将缺口缩小至10GW。

3.) 建设新的天然气发电厂。不幸的是，到 2025 年，计划和在建的燃气电厂最多只有 3 GW。燃气发电面临的一个问题是这些电厂是否能够使用氢气运行，以及是否可以采购廉价的氢气。这意味着仍然存在 10 吉瓦的缺口，因为该国不能指望燃气发电。

当然，目前至少有一些燃煤电厂的运行时间可能比目前计划的要长，但这种情况在政治上似乎不太可能。

麦肯锡分析建议，需求控制可用于缩小电力缺口，具体如下：

1.) 电动汽车：当电力供应大于需求时，电动汽车的司机可以通过智能充电进行充电。还可以利用电池的双向充电，让电动车车主可以选择将车辆的能量反馈回电网。目前，只有一小部分车辆具备这种能力，作者假设到 2030 年只有 25% 的车辆可以定期供电。

2.) 热泵：热泵可以在高峰负荷期间远程关闭，但是，根据法律，这最多只能进行两个小时，并且只有通过有利的方式获得电力 热泵关税 （即低价、补贴关税）

在这两种情况下，政府和电力公司在技术上都有可能创造一种情景，将电力配给给客户，以确保不会出现电力缺口，这是一种相当可怕的可能性，但南非已经发生了这种情况，因为 显示在这里 Eskom 在孤注一掷中“减载”，以确保电力基础设施不会完全失效：

我相信这足以让我的读者了解这篇文章的要点。正如您在这篇文章中看到的（和 其他帖子 我之前已经提供过），虽然无化石燃料、可再生能源电力为基础的未来的概念似乎是田园诗般的，但实现乌托邦式、无温室气体未来的承诺远非确定，而且说实话，高度鉴于电网能够提供的电力有限，这不太可能。最重要的是，我们都应该扪心自问，我们是否真的想以“保护地球母亲”的名义将关闭电力的权力授予统治阶级，因为这种权力很容易成为未来社会信用评分系统的一部分.

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