能源系统 ： 2035 年的观点。未来的能源市场会是什么样子 ？

SHAPINGABETTERWORLD 能源系统：2035年的观点 未来的能源市场会是什么样子？ arup.com/能源 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。 ENERGYSYSTEMSIN2035 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。 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。 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 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。 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. 劳伦斯·斯 2017年4月至6月记录53%2.A 200819% 这一进展的标志是2017年4月我们年占总发电量的至 自工业革命以来的第一天 莱德 在没有煤炭fi红色发电的情况下系统。 LAWRENCESLADE，ENERGYUK 2035年的能源系统3 ENERGYSYSTEMSIN2035 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。 IMPORTED REMOTEOFFSHOREWINDHYDROLYSIS GLOBALGREENHYDROGEN IMPORTED OIL&GASERACTION CARBONCAPTUREANDSTORAGE OVERVIEW 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 ELECTROLYSIS NATURAL CO 2 GLOBALLNG 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 WIND TURBINES STORAGE SOLAR FARMSPOWER GASSHALEGASCARBON DIOIDE BIOMETHANEPRODUCTION 由技术和社会因素。 TIDAL INTERCONECTORS NUCLEAR SMALLMODULARNUCLEARREACTOR TOGASLARGEINDUSTRYCARBON DIOIDE 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 BARRAGEHYDRO ELECTRICITYSTEAM-METHANE REFORMER MICROGRIDSNATURALGAS GASTHERMALPOWERC-CGT 与能源系统相辅相成。它 还显示了一个多元能源系统，将： HYDRO DISTRIBUTION WASTETO ENERGYPLANT CHPHYDROGENGAS STORAGE -确保多样性和市场竞争PUMPED -避免放弃内在价值现有基础设施 -使用最好的技术为一个特定的 TRANSMISISIONHEAT NETWORK THERMALSTORAGE STORAGE CYBERSECURITY 应用。SYSTEMOPERATORS 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.Therewillnotbeonesolution,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 CYBERSECURITY SYSTEMOPERATORS DATA-CENTRES, COOLING STORAGETRANSACTIONALENERGY BLOCKCHAIN LEDSTREETLIGHTSDEMANDSIDERESPONSE IOTEPORTIMPORT ELECTRICPOWEREDPUBLICTRANSPORT CYBERSECURITY SYSTEMOPERATORS 政府的三个目标 脱碳、安全和可负担性。 OFFICES&RETAILVEHICLETOGRID MICROCHP HYDROGENPOWEREDPUBLICTRANSPORT 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。 SOLARPANELS BATTERIES INTEGRATEDPV STORAGE BOILER VEHICLETOLIFE ELECTRICVEHICLES HYDROGENPOWEREDHGVS 以下透视图是 写得好像现在是2030年代中期，总结能源转型 PHEV FUELCELLS ELECTRICITYHYDROGEN EFFICIENCYRETROFIT 发生在过去的20年里，从2018年起做出的决定可能。 HEATPUMPS HEAT TRANSPORT 42035年的能源系统2035年的能源系统5 ELECTRICITYDECENTRALISEDENERGYANDMICROGRIDS 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 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。 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。 -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。 需求侧响应和电池 广泛存在于商业和住宅 DECENTRALISEDANDMICRO GENERATIONCAPACITY 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。 2016 27% 2035 34-45% 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RIIO3.0，它还涵盖了 新的热力基础设施。 间歇性在很大程度上已经被不同类型的存储： 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。 WIND SOLAR NUCLEAR GAS COAL OTHER* TODAY 15% 11% 9% 29% 13% 23% 2035 21-28% 13-22% 5-8% 8-30% 0% 31-38% *其他=存储，生物质，CCS，热电联产，水电，互连，海洋，其他热，其他可再生来源：国家电网未来能源情景 62035年的能源系统2035年的能源系统7 TRANSMISISIONHEAT 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。 Distribution20162035 分销网络正在管理他们的 ELECTRICITY 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。 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。 分销网络必须是由于采用了电动 车辆（EV）和热泵。 变速器 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。 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。 PEAKDEMAND60.9GW62-71GW 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。 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。 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。 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 2 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。 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。 IN2018:80% IN2035：70% 20% 10 住宅和 保持连接 正在使用电动 连接到% 商业地产 到天然气网络 加热 区域供热 被自然加热 与许多 网络 2018年天然气 这些转换成氢气 82035年的能源系统2035年的能源系统9 TRANSPORTHEAVYINDUSTRYNATURALGAS 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。 尽管该部门已开始撤离 天然气的作用较小但在 能源系统。 而可再生能源和氢气正在上升 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