分析:电力网络准备好迎接电动汽车革命了吗?

一场革命即将来临，而它将由电力驱动。根据能源基础设施公司贸易协会BEAMA的数据，作为政府“净零驱动”的一部分，随着2030年新汽油和柴油汽车销售禁令的临近，到2050年将需要安装多达3000万个电动汽车充电器。除此之外，该协会表示，还需要2000万台热泵，这将使电力需求增加70%以上。

智库Regen的首席执行官梅林•海曼(Merlin Hyman)称，这是一个“巨大的要求”。Regen的使命是帮助英国实现能源净零排放体系。他指出，电动汽车革命涉及将整个能源供应链(到目前为止)转移到英国老化的电力网络上——通过油轮通过霍尔木兹海峡(Strait of Hormuz)运送到英国的炼油厂和加油站。

“总的来说，它可能会节省我们的钱，因为它可能是一个比石油供应链更便宜的供应链，这是电动汽车运行成本更低的部分原因。但你不能指望电网不进行一些投资就能提供这种全新的服务。你也可以这样说，”海曼说。

BEAMA的报告发现，如果到2050年没有3300亿英镑对电网的投资，“电动汽车无法充电、热泵无法提供足够的动力、或可再生能源无法连接的可能性是真实存在的”。

然而，在一场生活成本危机中，政府表示，这些数字“高估了配电基础设施所需的投资水平”。

虽然很难预测所需的准确投资，但人们一致认为，配电网络运营商(DNOs)将需要投资数十万公里的额外配电电缆，并大幅增加电网上的变电站数量。

电动汽车顾问马克·戴利指出:“国家电网表示，如果每个人明天都换成电动汽车，我们就有足够的电力;问题是如何让它进入人们的插座。”

“国家电网表示，如果每个人明天都换成电动汽车，我们就会有足够的电力，问题是把电送到人们的插座上。”

戴利说的是低压网络，这是电力配电网的一部分，将电能从配电变压器输送到连接电动汽车和热泵的人们的家中。

很难准确预测所需投资额的一个原因是，低压网络是一个盲点。

“关于低压网络的数据非常少。不需要(更多)，”海曼说。“如果你有100套房子排在队伍的末尾，那么这条队伍的规模是有一个行业标准的。没人监控那条线上有什么，有没有重读。监控成本很高——我们家里的用电量是可以预测的，所以没有必要监控。”

裂缝已经开始显现。今年7月，西伦敦的开发商被告知，在至少5年内，电网的容量都不足以支持新住宅的建设。

代表英国DNOs的能源网络协会(ENA)表示，该地区电力容量需求的增加主要是由于电池和数据中心的快速涌入。这些用途通常对电力供应有巨大的需求。

ENA的一位发言人表示，西伦敦面临的限制是“一个孤立的情况，是由数据中心本地化增长带来的快速集中的需求扩张造成的，远远高于预期”。

不过，ENA也表示，需要“长期投资策略”。发言人说:“我们正在与Ofgem进行对话，以改变他们的反应机制，并确保在需要新的基础设施的地方，网络公司可以一次性建造并正确地建造。”

能源监管机构Ofgem负责确保电网有能力满足日益增长的需求。它设置了允许nos为其服务向消费者收取的金额。6月，Ofgem公布了DNOs提交的至2028年五年期投资计划RIIO-ED2决议草案。

E&T对去年12月DNOs提交给Ofgem的商业计划的分析显示，其投资意愿远低于BEAMA的计算结果。

根据BEAMA的报告，如果没有实质性的缓解措施(如提高家庭能源效率和引入网络灵活性)，dno将需要在未来15年平均每年投入高达70亿英镑的资本，随后每年将需要投入高达150亿英镑。

然而，商业计划显示，总体而言，nos要求Ofgem在未来5年仅投资126亿英镑。在接下来的价格控制期间，这相当于每年25.2亿英镑，仅占BEAMA所称的必要投资的36%。

在此之前，Ofgem在今年7月公布的决议草案中又砍掉了19%，这意味着DNOs(按照目前的情况)只能在资本支出上投资103亿英镑。按年计算，这仅相当于BEAMA建议的投资的29%。

Ofgem的一位发言人表示:“这些提议将确保网络能够进行所需的投资，以支持国家和地方的气候变化目标的实现。”该监管机构指出，尽管减少了投资，但其拟议投资远高于2015-2023年RIIO-ED1所允许的投资。

对此，ENA首席执行官戴维•史密斯(David Smith)表示，定于12月公布的最终决定“需要做更多的工作，才能让我们相信RIIO-ED2将符合客户对一个能实现净零排放过渡的能源系统的期望”。

他补充说:“随着创纪录数量的电动汽车、可再生能源和热泵被引入我们的能源系统，ED2价格控制期至关重要，要认识到转型的规模和网络将在实现脱碳方面发挥的主导作用。”

Ofgem表示，投资水平是由一系列所谓的“不确定性机制”支持的，这些机制旨在在需求增加或需求变化时迅速释放额外补贴。

但海曼认为，投资不足的风险很大。他说:“提出的不确定性机制是如此复杂，以至于DNOs并不真正理解它们。”“Ofgem提出的系统很笨拙。

“这些不确定性机制必须迅速而容易地发挥作用。DNOs不会冒险，他们不会花不知道能不能收回的钱。如果机制太不确定，他们就会说‘我只做基本的’。”

海曼认为，在生活成本危机期间，Ofgem关心为客户争取到好的交易是正确的，而DNOs应该“让每一分钱都花得有价值……但实际上，投资于配电网络和基础设施是一种有效的投资方式，这是我们摆脱依赖天然气供暖的方式……当我们很容易受到数千英镑的油价波动的影响时。”

他还认为，强化网络不一定会对消费者账单产生巨大影响。

海曼指出，即使我们真的竭尽全力进行强化，对账单的影响实际上也不是那么高，“当我们谈论3000英镑的能源账单时，这并不是一个巨大的数字。我们的分销网络成本比Netflix的订阅费用还低。一个月大概七八英镑。”

根据海曼的说法，Ofgem意识到消费者的账单，所以它要求DNOs把他们的投资计划建立在一个“系统转型的场景”上，他称这是“一个相当低的标准，因为它不符合2035年净零电力或每年60万台热泵的政府目标。”这是一个自上而下的大解决方案。”他认为，明智的做法“是说，我们知道这正在发生，我们已经做出了承诺，让我们继续吧，也许有些事情发生得比实际需要的要早一点”。

Ofgem鼓励DNOs投资于电网的灵活性，以降低加固成本。政府去年委托发布的一份报告发现，灵活性可以帮助能源系统每年减少多达100亿英镑的成本。

英国6家dno之一的北方电网(Northern Powergrid)表示，在其商业计划中，“我们假设，能源供应商的提议将越来越多地在经济上奖励那些将用电从高峰时段转移到其他时段的客户——尤其是为电动汽车充电等活动。”

另一家DNO——英国电力网络公司(UK Power Networks)智能电网开发主管索提里斯•格奥尔奥普洛斯(Sotiris Georgiopoulos)认为，“灵活性有助于从根本上加速向净零的过渡”。

他补充说:“当我们的需求更清晰，当我们的客户更好地理解他们可以节省多少灵活性时，我们也在努力获得更接近实时的灵活性。”

英国电动汽车协会(EVA)首席执行官詹姆斯•科特(James Court)表示，如果你能让所有电动汽车在夜间充电，并在需要时调低电源开关，这将导致整体能源系统的成本大大降低。“加固的成本是巨大的，但如果我们有一个反映整体灵活性的能源定价系统，那么该系统的成本就会更低，而加固费用实际上是降低电力价格的催化剂。”

然而，海曼警告说，灵活性只是解决方案的一部分。“我们需要变得越来越聪明，但这并不能克服物理现实。你可以随心所欲地变得聪明和灵活，但迟早你还是需要投资的。”

海曼解释说，在低电压分布水平上，例如在街道上，“假设你停电了，然后它又恢复了，每个人都想给他们的汽车充电，很难在这么小的数字上发送一个弯曲信号，因为总会有每个人的行为相同的事件。”

同样，DNO西部配电公司表示:“需要考虑到消费者在多大程度上受到价格的影响——如果消费者无法转移消费或投资于其他替代能源，将所有消费者完全暴露在高度可变的价格之下，可能会破坏公平的能源转型。”

海曼担心，人们在净零问题上缺乏合作思维。

“Ofgem对该负责的事情负责。在它看来，它的工作是降低消费者的账单。强化网络帮助我们减少对天然气的依赖并不是Ofgem的职责所在。我认为他们目光短浅，只专注于自己的部分。”

这种想法产生了意想不到的后果。例如，海曼指出，苏格兰有很多可再生能源无法传输到英国其他地区，因为没有铺设电缆。这意味着电力系统运营商(ESO)必须向风力发电机支付关闭费用，向燃煤电厂支付开机费用。“我们知道它会到来，但我们没有铺设电缆，现在我们正在付出代价。

“现在的想法完全一样，我们可以看到它的到来——我们已经致力于电动汽车和热泵，我们知道我们需要投资低压网络，但我们现在非常吝啬;采取短视和狭隘的做法，因此没有进行我们需要的投资。”

英国商业、能源和工业战略部的一位发言人表示，该部门定期与DNOs和Ofgem保持联系，监管机构“利用价格控制框架，确保电网公司获得必要的资金，以提供所需的容量，以满足未来对电网的需求。”

与此同时，政府的独立气候顾问气候变化委员会(climate Change Committee)很清楚。该公司在最近的一份报告中表示:“电网升级必须在本世纪20年代开始，因为确保这些网络能够满足未来的需求，比在需求超过容量时实施网络加固更划算。”

考特将加强电网描述为“试图在飞机还在飞行时修理它”。这将是一个不小的成就。如果没有适当的投资水平，英国的脱碳目标似乎很可能会落到实处。