供暖电气化提升与北欧电力系统的天气风险
综合经济学
2021-12-07 v1 经济学
摘要
天气是电力供需的主要驱动因素之一，尤其在具有高供暖需求和高比例可再生能源特征的北欧地区。此外，雄心勃勃的脱碳计划可能导致电力在北欧地区替代化石燃料用于供暖，同时预计大规模风电扩张，导致对天气风险的更大暴露。在本研究中，我们量化了北欧地区以电力替代化石燃料供暖、同时可变可再生能源发电扩张所带来的天气风险增加。首先，我们为挪威、瑞典、丹麦和芬兰各国校准了统计天气驱动电力消耗模型。然后，我们修改模型的天气敏感性以模拟不同水平的供暖电气化，并使用300个模拟天气年研究不同天气条件在各电气化水平下如何影响电力消耗。结果显示，在2040年以电力完全替代化石燃料供暖，相较于常规情景，在平均天气年导致年消耗增加155 TWh（30%），而在二十年一遇天气年增加178 TWh（34%）。然而，峰值消耗的增加更大：正常天气年约50%，二十年一遇天气年约70%。此外，风电和太阳能在消耗峰值期间贡献甚微。供暖电气化引起的天气敏感性增加导致总负荷更大，同时也引起年际、季节和季节内变化的显著增加。我们得出结论，供暖电气化必须伴随电力系统灵活性的提升，以确保稳定安全的电力供应。
引用
@article{arxiv.2112.02893,
title = {Increased Electrification of Heating and Weather Risk in the Nordic Power System},
author = {Ian M. Trotter and Torjus F. Bolkesjø and Eirik O. Jåstad and Jon Gustav Kirkerud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02893},
year = {2021}
}