能源系统 ： 2035 年的观点。未来的能源市场会是什么样子 ？

S H A P I N G A B E T T E R W O R L D 能源系统：2035年的观点未来的能源市场会是什么样子？ 至关重要的是，像Arup这样的专家继续向辩论通报我们作为一个行业，以及政府和其他利益相关者可以塑造一个更好的去碳化、安全的能源未来而且负担得起。有一点很清楚，因为能源系统和市场演变未来几十年，我们将继续看到成长和变化。 E N E R G Y S Y S T E M S I N 2 0 3 5 未来会是什么能源市场是什么样子？ 预计未来几十年将是能源部门有史以来最具变革性的能源行业处于这一进程的最前沿；投资数十亿美元，以确保该系统在未来是fit。我欢迎Arup的这份有见地的报告未来能源系统的可能性。 正如Arup的报告所强调的那样，不断变化的系统和脱碳势在必行将创建新的角色、交互和依赖，带来新的机会，但也创造了许多要克服的挑战。虽然signifi不能一代人取得了进展，报告强调了fi面临的重大挑战继续减少电力排放部门，以及热力和运输部门尚未看到进展。 到2035年，Arup设想了一个拥有许多更多样化的热源，与显著降低排放量，以及在哪里所有新车都是电动的。实现这一目标愿景并不容易，行业是明确的在热和作为发电的运输将需要政府强有力的领导，稳定的政策框架和系统规划者和监管机构采取整体系统的方法。 能源行业将安装一个智能在接下来的每个家庭和企业中使用仪表两年；总共5300万米。这将开辟新的机会来管理能源系统以更智能、更有效的方式这将有助于降低能源账单。它会还允许家庭和企业玩在他们的能源管理中发挥更积极的作用，结合半小时结算，分布式能量和电的吸收车辆可以彻底改变能源是如何生产和使用。 当然，负担能力将继续是一个2035年以后的优先权和最有效的可持续减少能源账单的方法仍然存在通过能源效率fi效率的改进，如本报告中突出显示。最近的证据气候变化委员会3展示了fi不能节省账单的意义已经实现了由于能源EFfi效率，重要的是建立在这种成功进入未来系统。我强烈相信国家能源效率fi效率方案应该是关键的政府优先帮助社会上最脆弱的人管理他们的能源使用并保持他们的账单down. 已经取得的进展是令人震惊的是:能源供应产生的排放自1990年以来削减了57%1低碳能源产生从仅仅弥补 2008年占总发电量的19%至劳伦斯·斯莱德2017年4月至6月记录53%2. A这一进展的标志是2017年4月我们自工业革命以来的第一天在没有煤炭fi红色发电的情况下系统。L A W R E N C E S L A D E，E N E R G Y U K E N E R G Y S Y S T E M S I N 2 0 3 5 描绘未来 设定于2035年，并基于未来的能源系统，这个思想片详细介绍了一个可以想象的能源系统帮助英国向低碳转型经济。它列出了实际步骤现在需要这个国家走向这个未来。 O V E R V I E W 以英国为模型，图将2035能源系统总结为向有弹性的、向前的过渡-看，低碳经济。它说明了主要能源解决方案的组合要求英国走上正轨它的2050年目标，并反映更广泛的能源由技术和社会因素。 该图显示了整个-系统思维和城市需求，传输和数字系统兼容与能源系统相辅相成。它还显示了一个多元能源系统，将： -确保多样性和市场竞争 -避免放弃内在价值现有基础设施 在这样做的时候，图表集中在那些系统中将要改变的区域显著的fi-例如，忽略了，液体燃料和航空。 2035年的能源系统将更多分散、分类和多-vector. There will not be one solution, but许多。这将使fi灵活性(在系统中体系结构、系统操作和监管框架)对实现政府的三个目标脱碳、安全和可负担性。同时，关键决策是需要:将部署一些解决方案比其他人更大的规模，并将需要协调、确定性和支持。 以下透视图是写得好像现在是2030年代中期，总结能源转型发生在过去的20年里，从2018年起做出的决定可能。 D E C E N T R A L I S E D E N E R G Y A N D M I C R O G R I D S E L E C T R I C I T Y 英国正在成为一个能源生产国。之间2020 - 2030年，电力系统变得越来越分散化。现在分布上的小规模发电水平和仪表后面提供了接近全国一半的发电能力。 低碳和本地，这些现在是关键词电，许多人不再依赖电网。 现在有50 - 77GW之间的间歇性太阳能和风能发电量系统，2018年为27GW。间歇性在很大程度上已经被不同类型的存储：-在生成点启用可调度的功率要与需求-在网格上启用改进的网络稳定性-在家庭和企业转移时间需求并使消费者受益于fit降低实时关税。 现在大部分的发电组合都是低碳的，与不同的技术链接到网格和分散的解决方案提供权力当地消费者。新的核电站成为在2020年代后期和海上风电运营在达到10GW后继续快速增长标记在2020年代初。而联合周期燃气轮机(CCGT)仍在电网中，它们主要用于提供fi灵活性和平衡系统。 需求侧响应和电池广泛存在于商业和住宅属性，并已移动负载Profile需求和生成。工业园区，大学、机场和新城开发的微电网减少了国家电网-尽管他们仍然保留连接到配电网。 另一个不那么重要的问题fi不能正如预期的那样是间歇性的可再生能源。 大型特别放松管制的企业区规模商业试验促进创新这使得能够迁移到分布式系统运营商，并通过对网络收费的审查作为RIIO - ED2价格控制的一部分启动期间（2023 - 2031）。它已完全完成RIIO - ED3的新监管框架-称为RIIO 3.0，它还涵盖了新的热力基础设施。 T R A N S M I S I S I O N H E AT 热力部门正处于转型之中——有了热量，冷却和能源生产在当地有效地结合了fi水平。该部门已经变得支离破碎，热力网络在密集的内城，农村地区的电气化fi阳离子和氢气在郊区取代天然气。 在分布式发电时代，本地网络越来越比以往任何时候都重要-尽管大规模传输仍然一个较小但至关重要的角色。 Distribution 分销网络正在管理他们的自己的系统，成为分销系统运营商(DSO)。因此，投资于加强网络已经转向整合分布式解决方案。 到2030年，热力行业进展顺利从一个主要基于天然气(甲烷)到一个多源系统建筑物或客户的位置和类型。Fossil -衍生天然气也被取代或补充绿色气体，如生物-甲烷和生物合成天然气。 利兹、谢菲尔德、纽卡斯尔和格拉斯哥(和周围的城镇)是fi第一个转化为氢，靠近北方储存CO的海上设施由蒸汽甲烷重整过程用于产生氢气。转化为氢气是集中管理的，非常类似于英国在1960年代转换为天然气。所需的技术解决方案都不是其实新。2 分销网络必须是由于采用了电动车辆（EV）和热泵。 变速器 在高密度城市地区，区域供热被广泛使用-主要用于新住宅发展和公共建筑，如学校和医院.天然气或氢气为这些系统提供基本负载。在农村和一些郊区有电带地源和空气的供暖系统-源热泵，以及空间加热。电锅炉提供热水和烹饪是全电动。 现在仅传输连接容量占总安装发电量的55% - 66%能力。需要大量加固在所有网络中，都受到大型网络的限制-电池的规模部署和出现分布式解决方案，如微电网。 冷却也很重要，特别是在城市fiCE区块、零售和数据中心。在夏季，热泵有已安装切换以提供冷却。有高需求的工业和建筑冷却已被招募为供应商用于当地区域供热项目的余热。 然而，海上风电等大规模投资意味着仍然有一个强大的维护和投资的要求输电网。这种加固的大部分通过智能解决方案和系统实现管理，但一些物理强化仍然需要。 然而，大多数消费者仍然在加油系统，使用燃气锅炉加热，热水和煤气做饭。有些人正在使用煤气通过微型发电-热电联产(CHP)厂，a从内部的备用容量中剥离内燃机制造业。 许多客户已经改用氢气，它提供了与自然相同的功能气体，但没有CO2使用点的排放。 10%连接到区域供热网络 20% 正在使用电动加热 80% 70% 住宅和商业地产被自然加热2018年天然气 保持连接到天然气网络与许多这些转换成氢气 H E AV Y I N D U S T RY N AT U R A L G A S T R A N S P O R T 交通运输已经转型，个人拥有车辆消亡和运输即服务(TaaS)，使用自动驾驶电动汽车，现在是大多数人们选择旅行。 煤炭已委托给过去，但天然气仍然是为重工业提供动力。 天然气的作用较小但在能源系统。 尽管该部门已开始撤离从使用气体，它仍然是最可靠的方式提供所需的大量能源通过钢铁等工业过程生产。因此，天然气仍然是主要能源重工业的来源，这仍然是连接到天然气网络。 而可再生能源和氢气正在上升能源系统的恒星，传统能源天然气基础设施仍在运行并行。例如，一些CCGT和天然气网络保持运行和预计将保持这种状态，直到他们的lives. 在氢网络具有发达，公共汽车也改用氢。其他地区使用电力和汽油混合动力巴士。铁路网络，包括有轨电车，是完全电气化的fi-除了一些氢火车。 大比例的纯内燃发动机车辆已更换。所有新的现在的车辆要么是电动、插电式混合动力或者氢动力。 较小的纯电动个人车辆和出租车在城镇中用于当地旅行。他们大多在家里过夜充电有时会在众多的速度中加满充电点。 现有的天然气网络是有价值的国家具有大型存储的基础架构资产产能，重工业继续回答他们。 许多旅程，特别是在城镇内和城市，都是由自主电动汽车。而不是拥有这些车辆，消费者支付运输即服务(TaaS)公司他们的旅程。因此，英国道路上的车辆显著下降，fi特别是在城镇中。 较大的车辆，如公共汽车和卡车-如以及定期长期生产的消费者-长途旅行(比如更多农村的旅行区域）-使用插电式混合动力或氢动力。氢气可在许多filling汽油和柴油旁边的加油站每年使用的越来越少。 S M A R T H O M E S H Y D R O G E N P R O D U C T I O N 平均而言，家庭要聪明得多能源，新房几乎是能源中性的但大多数住房存量是旧的，仍然能量饥饿 制氢已成为主要产业也是能源系统的重要组成部分。 大部分氢气是由甲烷，使用蒸汽甲烷重整器（SMR）沿海岸建造。新建管道从SMR和2将其存储在碳捕获设施中，例如前石油和天然气开采地点北海。先前分配给北海退役被用来刺激对这些存储设施的投资。 新属性是能量中性的。有时他们将能量输出回电网(例如从太阳白天的光伏发电闪亮)。在其他时候，他们从电网。一些属性有能量存储允许他们在能量上自我丰富的fi全年。 房屋和其中的电器很多2035年更聪明，这要归功于智能电表，小-通过连接的电池和智能设备物联网。这降低了功率消费，特别是在高峰时段，以及使消费者能够参与需求方面管理。个人客户可以提供通过虚拟平衡和辅助服务发电厂和聚合器。 输气管网已经看到显著的fi也不能投资水平，因为它已经必须适应向氢的过渡，而继续供应甲烷。Ofgem任命氢网络系统操作员，谁管理用于构建的竞争过程氢气传输网络。 然而，与大多数属性30岁或30岁以上，能源效率fi效率反fit计划已与智能家电和智能家电的部署系统到家庭。这些较旧的属性是仍然主要是能源的净消费者，特别是用于加热，即使有一些仪表生成已安装。 有更多的能源零售商，与当地能源合作社和市政供应商提供很大比例的能量，特别是对于那些连接到微电网。这导致更广泛的产品包括使用时间和点对点关税(通过区块链技术)。 在其他阳光充足的国家远离城市中心的大片土地在需求方面，太阳能光伏也在类似地使用。漂浮的风电场，离海岸太远可行的电力连接，正在规划中阶段，具有储氢和终端地点标识fied。 一些氢气也是从水中产生的电解使用低成本的可再生电力。这种方法预计将发挥越来越大的作用。在未来的重要作用。 有更多种类的加热解决方案：氢气(网络可用的地方)，区域供热(主要在城市地区)和