英國

據(jù)彭博新能源財經(jīng)《新能源展望》預(yù)測，基于迅速下降的新能源發(fā)電成本，英國能源系統(tǒng)中新能源的占比將持續(xù)增加。到2026年，英國新能源占比將超過整個能源系統(tǒng)占比的一半以上，到2040年，該國新能源發(fā)電量將超過63%。其中，低成本的風(fēng)電、光伏發(fā)電資源將在2030年占比達到40%，到2040年達到50%，新能源將逐步滿足英國的電力需求。

2017年，風(fēng)電和光伏發(fā)電僅滿足該國25%的電力需求。到2040年，這些可再生資源將滿足超過49%的電力需求，同時，根據(jù)增加的頻率，風(fēng)電和太陽能將逐漸滿足所有電力需求。到2030年，該國的棄風(fēng)棄光率僅為1%，但到了2040年，當(dāng)750小時滿負荷輸出滿足電力需求，棄風(fēng)棄光率將提升至3%(該數(shù)據(jù)不包括電網(wǎng)或其他限制，并且有可能會達到更高的數(shù)值)這一情況將成就儲能技術(shù)的爆發(fā)，這也將更好地滿足靈活性的需求，比如電動汽車充換電以及工業(yè)生產(chǎn) 過程，將更好地利用有可能被棄掉的可再生能源。同時，電網(wǎng)互聯(lián)工程將發(fā)揮更大的作用，來支持電力電能的輸出。

基于風(fēng)電和光伏發(fā)電所具有的波動性，其他柔性資源也需要加大或減少出力，來達到電力供需的瞬時平衡。根據(jù)模型測算，2017年英國電力系統(tǒng)波動率中上升最大幅度達到10吉瓦/小時，下降最大波動率達到11吉瓦/小時，這要求該國1/3的氣電機組啟動或關(guān)停1小時來平抑波動。

到了2040年，這樣的波動將達到上升幅度21吉瓦以及下降幅度25吉瓦，這就要求該國20%-25%的發(fā)電機組全部關(guān)停或啟動1小時。這將助力儲能、需求響應(yīng)、氣電等具備快速啟停性資源迅猛發(fā)展，來滿足瞬時快速上升的電力需求。有可能會出現(xiàn)的需求極值將會對該國電力系統(tǒng)造成壓力，并使傳統(tǒng)的發(fā)電機組效率更低，需求響應(yīng)和儲能技術(shù)有助于減輕這些影響。

最快在2030年，風(fēng)電和光伏發(fā)電將滿足以周為計算周期內(nèi)的每一天的電力需求，這也意味著類似于核能等“基荷電源”將沒有發(fā)電空間，新能源將滿足全天至數(shù)周的電力需求。基于英國風(fēng)電資源特性，最高風(fēng)電和光伏發(fā)電輸出集中在冬季，同時，夏季的電力需求較低，這意味著全年內(nèi)，風(fēng)電和太陽能發(fā)電的份額保持相對穩(wěn)定。到2040年，當(dāng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電輸出達到最大，可以滿足該國所有的電力需求，但當(dāng)某些時刻新能源不能滿足以小時為記的電力需求，就需要儲能技術(shù)來輔助電力供應(yīng)。隨著時間的遞進，多變的可再生能源逐漸接近于滿足全年的用電需求。但從最高電力輸出月可以滿足近70%的電力需求來看，仍需要其他類型的資源來助力可再生能源達到滿足全部電力需求的目標。

由于英國可能出現(xiàn)的長時間多云天氣，有很長時間可能出現(xiàn)無風(fēng)電和太陽能發(fā)電出力的情況。這樣的情況多發(fā)生在夏天，風(fēng)電出力表現(xiàn)為最低。盡管如此，我們?nèi)钥善诖?040年，在無風(fēng)/太陽能的天氣下，新能源發(fā)電仍可滿足80%/72%的電力需求。這也導(dǎo)致了到2040年后備電源的需求量和2017年保有量持平。屆時，將由70吉瓦分布式電源(儲能、需求響應(yīng)及電網(wǎng)互聯(lián)工程)來滿足低風(fēng)電及低太陽能發(fā)電出力時的峰值需求。

同時，在英國，后備電源的需求將越來越少，在無風(fēng)及無太陽能期間后備電源的平均利用率將從2017年的50%下降至2040年的29%。這也將損害現(xiàn)有發(fā)電裝機的經(jīng)濟性，主要包括循環(huán)氣電機組。

電儲能技術(shù)和靈活的需求響應(yīng)可以很好地解決可再生能源帶來的短期波動性問題，例如在一天內(nèi)將能源從 一個小時轉(zhuǎn)移到另一個小時;甚至在一周內(nèi)將能源從一天轉(zhuǎn)換到另一天。但電儲能技術(shù)仍將無法完全承擔(dān)后備電源的功能，當(dāng)無風(fēng)/太陽能持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)月，電儲能技術(shù)無法滿足電力需求。要解決這個長期性電力缺口問題，仍需要分布式以及靈活資源來調(diào)節(jié)。目前，僅有抽水蓄能、電網(wǎng)互聯(lián)以及氣電機組在實現(xiàn)經(jīng)濟性的前提下滿足長期電力缺口問題，其他技術(shù)比如大型水庫儲能，則仍需要在減少成本上持續(xù)推進。同時，儲能技術(shù)可以滿足短期內(nèi)風(fēng)電和太陽能發(fā)電對系統(tǒng)所提出的靈活性需求，盡管如此，目前季節(jié)間的儲能技術(shù)仍十分有限。