加拿大电力系统2050愿景英

加拿大电力的未来SYSTEM Acknowledgements 关于CEA 加拿大电力协会会员每天都在为加拿大各地的工业、商业、住宅和机构客户生产、传输和分配电能。从垂直整合的电力公司，独立的电力生产商，输电和配电公司，到电力营销人员，再到保持行业平稳运行的材料，技术和服务的制造商和供应商-所有这些都由这个国家行业协会代表。 本文的背景研究和早期版本是由哈夫纳集团的约翰·哈夫纳在威廉·弗里斯多普的贡献下，与加拿大电力协会密切合作编写的。包含个人姓名仅用于确认目的，并不构成对材料的认可。 ©加拿大电力协会（CEA）2014年。2014年4月版。 保留所有权利。只要来源被引用。推荐引用:“2050年愿景--加拿大电力系统的未来”,加拿大电力协会,2014 有关本文件的所有查询均应发送至： 加拿大电力协会613 230 9263 法国可分配。 目录 简介：时间的愿景 电力行业的变化往往是波浪式的。该行业的设计是保守的和受控的，因此可以确保可靠性。规划水平以数十年为单位进行测量，如果不是发电，则会因片刻的变化而打破长时间的沉默。 规模。可靠性随着传输的提高而提高，从而使电力从一个地方大量转移到另一个地方。正如我们所知，这些因素共同推动了该行业的发展。 This is one of those moments of change in Canada ’ s— and indeed North America ’ s — electricity system.There are several reasons why: ■许多电力资产正接近使用寿命，必须更换；■信息技术（IT）和自动化的发展为重新配置的电网带来了令人兴奋的可能性；■极端天气提醒我们对关键电力基础设施的依赖；■许多利益攸关方正在倡导北美更大形式的区域一体化。 在20年代中期thcentury, consideration ofenvironmental impacts began to grow in importance.By the 21st世纪以来，电力系统的环境可持续性演变为社会当务之急。这引起了新的可再生能源技术的发展，如太阳能，风，生物质和潮汐。这些“新的”可再生能源补充了加拿大一百多年来一直依赖的历史悠久的可再生水力发电。 是时候为下一代实现电力系统的现代化了。 如今，电力行业已承诺限制其碳足迹并以对环境负责的方式运营。加拿大四分之三以上的发电量来自非排放源，主要来自水力发电，这仍然是最有效的可再生能源技术。在全国范围内，越来越多的非水电可再生能源被添加到电网和 当我们考虑未来的选择时，我们需要记住创造我们今天的系统的旅程。当电力行业在19年末开始时th一个世纪以来，它由许多独立的运营组成，一个城市接一个城市；我们现在可以称之为微电网。 It became apparent on that both cost and reliability couldbe improved when these municipal systems were linkedthrough major investments in larger generating stationsand transmission lines. The price of electricity tended todrop with economies 行业继续寻找新的方法来减少天然气和煤炭对环境的影响。该行业也在全国范围内努力创造节能文化。 公司正在更新其复杂的能源系统，该系统雇用了数百名专家，数千公里的电线和数百万个想法，从而带来了最先进的技术和基础设施。 多年来，客户的角色也发生了变化。早期，客户收到了其他人认为最好的东西。但是，范式已经改变，到20年底th世纪，放松管制 的行业加速发展，导致竞争加剧，这反过来又为降低价格创造了机会，并最终使“客户选择”在电力行业站稳脚跟。 该行业正在适应我们这个时代的重大技术变革，包括更多地使用信息技术，智能电网应用，可再生技术集成，电气化运输和更分散的发电形式的发展。这意味着该行业将对电网进行现代化改造，并使其对客户的反应更加灵敏，从而实现两个重要目标-系统将变得更加高效，人们将对其能源使用和成本有更多的控制权。 最近，不断变化的技术已经改变了客户的角色，增加了消费者在塑造电力系统方面的影响。 幸运的是，随着系统的发展，赋予客户更重要角色的相同技术也创造了更好地管理新复杂性的机会。满足消费者需求的定制将成为我们电力系统的关键属性，从而提高生产效率 电力行业有义务为我们的孩子留下一个正常运行和可靠的系统。这对他们来说是一笔不小的遗产。它还对今天的公众和政府负责，为公共利益运作，并有义务为人们为权力支付的钱提供真正的价值。这意味着除了可靠地生产电力外，还要努力赢得公众的信任。该行业必须提高效率，消除浪费并提供其决策的透明度。 到最终用途。 如今的旅程反映了过去一百年来塑造该行业的三大支柱之间的平衡： 鉴于这些动态，加拿大电力行业已经采取了前瞻性的观点，并制定了未来的愿景。 ■可负担性； ■可靠性；■可持续性。 本着这种精神，在这种情况下，本文件有三个目的。 首先，它旨在向读者介绍电力基础设施项目的长期交付时间，以及提前几十年规划以支持电力系统形状和组成的预期结果的重要性。 这不是一门精确的科学— —这三个属性不能被具体地测量和放入一个等式中。事实上，这个国家的每个地区的动态往往是不同的。找到正确的平衡在很大程度上是通过一个涉及立法、监管和日常政治的过程来完成的。 其次，它旨在澄清在确保2050年加拿大现代化电力系统的可靠性和可持续性的道路上，未来五到十年必须做出的政策变量和决定。 电力行业不仅仅是生产和提供电力的单个公司-它包括北美最大的互连机器，一个令人难以置信的设备，人员和可能性网络。今天，电力 第三，它提出了加拿大电力未来的愿景，并为如何实现这一愿景提供了思路。 电力行业有义务给我们的孩子留下一个正常运行和可靠的系统 2050年愿景主要面向加拿大能源部门的决策者和利益相关者；它也可能与许多对能源、经济或 environment.Increasingly,aselectricitymovestothecenterofmanypolicydebates,there欢迎扩大“电力利益相关者”的定义。 第四部分说明了行动的紧迫性。 第1部分讨论了电力系统的基本特征，这些特征应在任何战略规划或远景规划中予以考虑。 第2部分讨论了混合发电的最可能情况，并包括未来能源供需情况的数据。 考虑到这些先前的讨论，第5部分提供了加拿大电力未来的愿景，其目标和建议。 第3部分确定了将影响未来的关键变量该系统包括规模，组成，管理和经济变量，突出了加拿大未来十年必须做出的重要选择。 2050愿景创造了一个机会，可以继续提供强大电力系统的三大支柱-可靠性，可负担性和可持续性。加拿大电力协会（CEA）欢迎您对2050愿景的看法。 电力系统的基本特征 虽然看起来我们有多年的时间来决定我们想要的系统，2050远离电心跳 电力系统具有三个基本特性，可以结合起来确定其演变和运行的约束：其基础设施只能非常缓慢地更换，其主要行为者是跨境的独立代理人和IT管理者 整个行业-很少发生。正如加拿大能源专家VaclavSmil评论的那样：“一厢情愿的想法，开拓性的热情以及对看似优越的解决方案的有效性的信念不足以改变能源转型的根本渐进性质……[它们]几乎总是需要重大的基础设施发展……此外，他们不可避免地面临环境、法律或组织的复杂性，并受到对风险的非理性认知的阻碍。.”2 周转缓慢 电力行业的资本存量周转率比大多数其他行业慢得多。大多数北美人每三到四年更换一次个人计算机，每十年左右更换一次家用汽车。相比之下，燃煤电厂运行50年或更长时间，核电站运行40年或更长时间。水力发电厂可以运行一个多世纪-就像DeCewFallsGeeratigStatioNo.1在安大略省，于1898年服役，在曼尼托巴省的PoitedBois服役。 电力周转的缓慢速度有一个明确的含义：虽然我们似乎有几年的时间来决定我们想要的系统，但2050年是一个电心跳。我们今天决定建立的将构成该系统的基础我们的子孙指望。一旦基础设施到位，如果不能在很长的使用寿命内最大限度地利用它，就会产生巨大的经济成本。换句话说，它将伴随我们几十年，所以我们最好明智地选择。 1911年-两者至今仍在安全运行。1输电和配电线路也有很长的起源：魁北克的输电系统围绕735千伏（kV）电力线组织，其中第一条于1965年11月投入使用。 电力资产的周转速度也很慢，因为创新的速度往往比许多其他行业要慢，而真正的颠覆性创新— —重新定义的创新 能源相互依存 能源资源与重要范围相关，特别是在电网和国际能源价格方面 能源在很大程度上是相互依存的，特别是在电网和国际能源价格方面。在北美的背景下，2003年，当俄亥俄州的杂草丛生的树木砍倒了电线，并在加拿大的詹姆斯湾发生了级联停电时，加拿大人得到了一个戏剧性的提醒，即我们的电力系统是如何联系在一起的。在停电期间，加拿大和美国265个发电厂的508多个发电机组关闭。3 我们的能源系统有很多方法已经在北美相互连接。 加拿大电力社区与 2012年10月飓风“桑迪”袭击纽约市时，加拿大电力协会及其成员公用事业公司与美国同事并肩努力恢复供电。 超过30个主要的变速器。4加拿大是美国的电力净出口国：2012年，加拿大进口了10.9太瓦时（TWh），出口了57.9TWh，净出口总额为47.0太瓦时。5 除新斯科舍省，P.E.I.和纽芬兰外，加拿大所有省份都通过更多 包括电力市场在内的能源市场也通过价格联系在一起。就在2007年地震关闭东京郊外的柏崎-Kariwa核电站之前的夏天，一艘液化天然气油轮从中东驶向美国。一旦地震 美国价格。7气候变化也提高了全球或至少与国际相关的碳交易市场或其他形式的碳监管市场的前景。加拿大各省一直是参与者在美国的区域气候倡议中，包括区域温室气体倡议和西方气候倡议。简而言之，加拿大的能源，尤其是电力决策可能会影响美国和国际背景，反之亦然。 当这一事件发生时，这艘油轮改变了日本的航线，因为这个能源匮乏的国家准备为其液化天然气支付更高的价格。6 即使在从不出口能源燃料而只是在家中消费的情况下，国内价格也会受到全球市场的影响。萨斯喀彻温省开采的铀的价格可能会受到澳大利亚铀矿开采价格的影响，而加拿大的天然气价格则与 该行业是公共信任的支柱，为整个社会带来了重大利益 电力系统作为公共物品 尽管电力公司希望像所有企业一样提高自己的利益，但该行业还是公众信任的管家：其有效运作可带来巨大利益 当电力系统运行良好时，它在支持其他行业和经济其他部分的稳定和增长方面具有元作用。在发展中经济体，电力已被证明是人类发展的驱动力，或者至少与人类发展密切相关，8对发达经济体的可持续性同样至关重要。 相反也同样重要。电力市场的失败通常会转化为更广泛的危机。正如2000 - 2001年的加利福尼亚电力危机提醒我们的那样，不能通过适用于大多数其他行业的标准分析来理解电力市场的竞争。在一个典型的行业中，参与者只有在拥有主导市场份额的情况下才能滥用其地位。9然而，在电力市场中，物理学要求电子连续流动，而传输限制限制了新进入者。 易者和供应商的博弈行为至关重要。 在家庭层面，在寒冷的冬季和炎热的夏季，缺电可能会威胁到老年人和其他弱势公民和纳税人的生命。12电力还需要环境，健康和安全法规-输电线路，燃煤电厂的空气排放（例如g.，汞，硫氧化物，氮氧化物），水力发电厂洪水对生态系统的影响和安全隐患，以及安全处置核电站长寿命放射性废物的需要。中国最近的一项研究发现，中国北方的污染主要是由燃煤发电引起的。 鉴于这些特征，在设计不佳的电力市场中，即使市场份额很小的供应商-或代表其行事的交易员-可以单方面行使甚