2023欧洲电力部门需求灵活性的价值报告

主要发现

本报告探讨了欧洲电力和区域供热系统在不同需求灵活性情景下的影响，情景符合欧盟到2050年实现气候中性的目标。通过对比“参考”情景（政策固定、需求响应技术进步微小）和“灵活”情景（监管变化、技术创新、消费者意识提高促进需求响应），得出以下结论：

• 经济与社会利益：到2050年，每年可达1550亿欧元。
• 消费者成本：每年减少约260亿欧元，平均消费者电力价格从61欧元/兆瓦时降至55欧元/兆瓦时。
• 减排效果：2030年减少4000万吨二氧化碳排放，2050年额外减少约20亿吨二氧化碳。
• 能源系统优化：电池储能容量需求减少约300吉瓦，天然气峰值容量减少约90吉瓦，太阳能容量增加100吉瓦，互联投资减少21%。

模型与方法

研究采用Balmorel电力系统模型，分析2025年、2030年和2050年三个关键时间节点，评估需求侧灵活性的整体价值。模型基于燃料价格、需求变化、技术成本等假设，寻找最低成本解决方案。分析涵盖经济和社会影响、消费者成本、二氧化碳排放、电力价格等方面，通过三种场景对比不同灵活性水平：

1. 参考场景：政策固定、需求响应技术有限发展。
2. PtX Flex场景：PtX领域提供额外灵活性价值。
3. Flex场景：进一步增加需求侧灵活性行动。

关键数据与结论

• 需求响应技术：电动车辆、个人加热、PtX用电均具备灵活性，其中PtX部门通过吸收低价电力提供主要电源侧灵活性。
• 电力需求调整：最灵活情景下，电力需求在电价较高时段转移，残余负荷曲线显示需求调整行为。
• 社会经济效益：2050年总系统成本节约达参考情景的1.37%，其中PtX电力使用贡献超过40%，电动汽车贡献约30%。
• 平均消费电价：模型地理范围内平均电价下降，部分国家降幅显著，伊比利亚半岛例外。
• 减排潜力：灵活性情景下，2050年二氧化碳减排约20亿吨，主要得益于可再生能源占比增加和化石燃料替代。

研究局限性

模型仅考虑需求响应在批发电力市场的益处，未纳入配电网成本、内部输电网成本及辅助服务收入。部分消费者（家庭、企业、电动汽车车主）实现负荷转移的潜在成本也未计入分析。