План действий «Чистая энергия 2030»: новая эра чистой электроэнергии – техническое приложение
Обновлено 15 апреля 2025 г.
Введение
В данном приложении представлен обзор методологического подхода, применяемого к анализу в рамках Плана действий «Чистая энергия 2030».
Сюда входит наш подход к оценке действий (наша «оценка вариантов»), дополнительная информация о моделировании системы и влиянии инвестиций, включенных в План действий, а также дополнительная информация об определении «Чистой энергии 2030».
Оценка вариантов
Наша оценка вариантов была направлена на поддержку разработки политики в предоставлении структурированной основы для рассмотрения того, насколько различные действия могут способствовать выполнению нашей Миссии 2030. Учитывая широкий охват Плана действий, оценка была сосредоточена на мерах, которые, как ожидается, будут иметь наиболее значительные последствия для будущей электроэнергетической системы, и соответствует стандартам Зеленой книги.
Таблица 1 содержит 4 критерия, использованных для структурирования оценки. Хотя эти критерии в основном сосредоточены на воздействиях до 2030 года, должное внимание также уделялось потенциальным воздействиям действий после 2030 года.
Таблица 1: Критерии оценки
Критерий | Определение |
---|---|
Декарбонизация | Действия должны ускорить декарбонизацию сектора электроэнергетики путем поддержки масштабного развертывания низкоуглеродных (прерывистых, устойчивых и гибких) активов, как напрямую, так и косвенно, до 2030 года. Активы должны оказывать положительное влияние на выбросы углерода и предоставлять инвесторам и промышленности необходимую поддержку, инфраструктуру и нормативную определенность. |
Соотношение цены и качества | Преимущества действия должны перевешивать его издержки. Действия должны либо сокращать, либо, по крайней мере, избегать увеличения системных издержек, особенно потребительских. Действия также должны стремиться к экономическому росту, где это возможно. |
Доставляемость | Действия должны быть осуществимы в сроки, чтобы они могли внести значимый вклад в достижение 2030 года. Действия должны создавать минимальные помехи в ходе реализации (т. е. избегать создания неопределенности для участников рынка/длительных переходных периодов). |
Надежность поставок | Действия должны вносить позитивный вклад или (как минимум) не допускать возникновения каких-либо рисков для безопасности поставок, а также минимизировать нашу зависимость от международных энергетических рынков за счет импорта разнообразных источников энергии. |
Оценка включала 2 основных этапа: этап длинного списка и этап короткого списка. На этапе длинного списка действия оценивались по принципу «прошел/не прошел» в соответствии с критериями, указанными в Таблице 1. Чиновники DESNZ , отвечающие за политику и аналитику, излагали обоснование вмешательства для каждого действия и проводили легкий анализ имеющихся доказательств по каждому критерию. В некоторых областях, где разработка политики происходила в темпе, должностные лица проводили сокращенный этап длинного списка. Оценка «не прошел» по любому одному критерию была достаточной для того, чтобы дисквалифицировать действие.
Оставшиеся действия были переведены на стадию короткого списка и оценены по шкале от 1 до 5 по критериям (изложенным в Таблице 2). Эта оценка основывалась на первоначальных суждениях о прохождении/провале, сделанных на стадии длинного списка, и включала политических и аналитических должностных лиц из правительства, которые первоначально оценивали действия на индивидуальной основе, прежде чем согласовать консенсусную оценку для каждого действия по каждому критерию.
Этап шорт-листа в конечном итоге обеспечил относительную оценку того, как потенциальные действия справлялись с критериями. Оценка «1» по любому критерию была достаточной для того, чтобы обесценить потенциальное действие.
Таблица 2: Шкала оценки короткого списка
Счет | Определение |
---|---|
1 | Действие не соответствует данному критерию. Существуют существенные риски или потенциальные неблагоприятные последствия. |
2 | Действие не полностью соответствует данному критерию. Могут быть некоторые потенциальные риски. |
3 | Действие может соответствовать данному критерию. Если риски существуют, они не являются существенными. |
4 | Действие, скорее всего, будет соответствовать данному критерию. |
5 | Существует высокая степень уверенности в том, что действие соответствует данному критерию. |
Процесс оценки вариантов был проведен для каждой области политики, включенной в План действий (планирование, сети, цепочки поставок и рабочая сила, краткосрочная и долгосрочная гибкость, возобновляемые источники энергии и рынки). Каждая из этих областей использовала критерии и подходы к оценке, изложенные выше.
Моделирование системы
Мы смоделировали вероятный путь энергетического сектора к достижению чистой энергии в 2030 году с использованием «Динамической модели распределения» DESNZ ( DDM [сноска 1] ). Этот сценарий вписывается в «Диапазон мощностей чистой энергии» DESNZ в Таблице 1 в «Чистой энергии 2030: План действий».
DDM моделирует работу рынка генерации электроэнергии и инвестиционные решения участников рынка в ответ на заданный профиль спроса, политику сектора электроэнергетики и другие рыночные условия. Это модель максимизации прибыли, которая прогнозирует общую генерирующую мощность, построенные станции и экономику их эксплуатации. Прогон модели обычно может проецировать 25 лет вперед в получасовых сегментах спроса. Для каждых полчаса она определяет, какие станции будут генерировать, объем выбросов парниковых газов, которые они произведут, оптовую цену на электроэнергию и другие эконометрические показатели.
Инвестиционные воздействия
Мы оцениваем, что Clean Power 2030 может потребовать около 40 млрд фунтов стерлингов инвестиций в среднем в год в период с 2025 по 2030 год. Это включает около 30 млрд фунтов стерлингов инвестиций в активы генерации в год, по оценкам DESNZ , и около 10 млрд фунтов стерлингов инвестиций в активы сети передачи электроэнергии в год, по оценкам NESO [сноска 2] . Эти оценки приведены в ценах 2024 года, без дисконтирования и округлены до ближайших 10 миллиардов. Цифры включают импорт, когда ресурсы закупаются за рубежом.
Инвестиции в активы генерации оценивались на основе внутреннего иллюстративного сценария клановой власти. Это включает капитальные затраты ( CAPEX ) — предварительные затраты на разработку, строительство и инфраструктуру — но не включает финансовые и эксплуатационные расходы ( OPEX ). Эта оценка основана на одном возможном сценарии Clean Power 2030 и может отличаться в зависимости от сценария. Однако NESO также оценивает около 30 миллиардов фунтов стерлингов инвестиций в активы генерации в среднем в год в период с 2025 по 2030 год [сноска 3] на основе сценариев NESO «Further Flex and Renewables» и «New Dispatch», изложенных в Таблице 1 Плана действий Clean Power 2030. Это говорит о том, что инвестиции могут быть примерно одинаковыми в зависимости от сценария.
Мы не разрабатывали собственную оценку инвестиций в активы передающей сети. Однако NESO оценивает, что передающая сеть может потребовать около 10 млрд фунтов стерлингов инвестиций в среднем в год в период с 2025 по 2030 год в рамках их сценариев «Further Flex and Renewables» и «New Dispatch». [сноска 4] Учитывая сходство между сценариями NESO и DESNZ , мы добавили оценку инвестиций в сеть NESO к нашим предполагаемым инвестициям в активы генерации, чтобы получить общую сумму около 40 млрд фунтов стерлингов в среднем в год в период с 2025 по 2030 год. Мы не ожидаем, что инвестиции в распределительную сеть достигнут того же масштаба до 2030 года.
Определение чистой энергии 2030
Установление цели по производству чистых источников, по крайней мере, 95% генерации Великобритании означает, что к 2030 году мы ожидаем, что 5% генерации будет поступать из необработанного газа. Генерация энергии из отходов ( EfW ) и комбинированное тепло и электроснабжение ( CHP ) (за исключением основных производителей CHP ( MPP )) в первую очередь являются решениями для управления отходами и промышленного использования и, следовательно, не вписываются в отдельные категории из-за того, как они работают.
Неослабленная газовая генерация по определению высокоуглеродна, но в сочетании с технологией ТЭЦ она представляет собой наиболее энергоэффективный способ удовлетворения потребностей промышленного, коммерческого или государственного сектора в определенных случаях. Данные о том, как газовая ТЭЦ может снижать выбросы, относятся к электросети и к тому, что рассматривается, что может повлиять на то, как мы определяем некоторые элементы газовой ТЭЦ -генерации для цели CP , а именно комбинированное производство тепла и электроэнергии на основе биомассы. Мы удаляем газовую ТЭЦ- генерацию (за исключением газовых ТЭЦ MPP ) из нашего расчета 3 показателей, поскольку они не являются в первую очередь решениями для сектора электроэнергетики, а выбросы учитываются в доле усилий отрасли в рамках углеродных бюджетов. ТЭЦ от основных производителей электроэнергии будут включены в определение чистой энергии, поскольку они уже включены в элемент необработанного газа нашего анализа.
Энергия из отходов ( EfW ) — это в первую очередь решение для управления отходами, и она не будет включена в наше определение сектора энергетики для целей программы «Чистая энергия 2030». Поскольку EfW является побочным продуктом процесса управления отходами, мы исключаем из наших расчетов чистой энергии все формы EfW , включая комбинированное производство тепла и электроэнергии ( CHP ) и EfW с улавливанием, использованием и хранением углерода ( CCUS ).
EfW безопасно обрабатывает остаточные отходы, т. е. те, которые нельзя предотвратить, подготовить к повторному использованию или переработать, и которые в противном случае были бы отправлены на свалку или сожжены без получения энергии. EfW играет важную роль в минимизации выбросов из системы управления отходами в соответствии с Иерархией отходов, отводя остаточные отходы от свалки. Это не в первую очередь метод выработки энергии. Скорее, электричество является побочным продуктом для максимизации ценности необходимой санитарной функции. Прогнозируется, что эта электроэнергия составит ~3% от общего объема выработки в 2030 году [сноска 5] .
Значительная часть сжигаемых остаточных отходов основана на ископаемом топливе, в частности, на пластике. Эти ископаемые материалы производят значительные выбросы CO2 при сжигании. Мы не рассматриваем EfW как низкоуглеродный из-за этих значительных выбросов CO2.
Мы рассматриваем EfW как «обязательную» форму генерации электроэнергии из-за ее текущей необходимости в качестве решения по управлению отходами. Мы определяем сферу применения чистой энергии, чтобы исключить эту обязательную генерацию, чтобы сосредоточиться на минимизации зависимости от других видов генерации энергии на основе ископаемого топлива, не вмешиваясь в систему управления отходами.
Энергия из отходов предприятия играют важную роль в уничтожении стойких органических загрязнителей ( СОЗ ), которые присутствуют в муниципальных и других отходах, и их роль, вероятно, со временем возрастет. Хотя стойкие органические загрязнители могут присутствовать в смешанных муниципальных отходах, некоторые мусоросжигательные заводы также принимают отдельные потоки отходов стойких органических загрязнителей, такие как отходы обитых домашних сидений ( WUDS ) и пластик из отходов электрического и электронного оборудования ( WEEE ). Однако возникновение отходов, содержащих стойкие органические загрязнители, вероятно, увеличится, поскольку производители отходов и регулирующие органы выявляют больше отходов, содержащих стойкие органические загрязнители.
Хотя переработка остаточных отходов на заводах EfW приводит к лучшим общим экологическим результатам по сравнению с альтернативой захоронения отходов, мы по-прежнему признаем, что к 2030 году на сжигание отходов будет приходиться все большая доля остаточных выбросов в секторе энергетики, поскольку мы проводим декарбонизацию сектора энергетики.
Со временем выбросы от EfW необходимо будет сократить. Правительство разработало долгосрочное решение для решения этих проблем с помощью политических рычагов, таких как расширение сферы действия UK ETS для охвата выбросов ископаемого углерода от сжигания отходов и EfW , в дополнение к поддержке проектов EfW CCUS через бизнес-модель улавливания углерода из промышленных отходов.
Кроме того, мы признаем, что когда EfW сочетается с технологией комбинированного производства тепла и электроэнергии ( CHP ), это обеспечивает эффективные средства для производства энергии на месте, в различных промышленных, коммерческих или государственных учреждениях. CHP — это одновременное производство тепла и электроэнергии из одного и того же источника топлива. За счет когенерации тепла и электроэнергии из одного и того же топлива CHP может достичь топливной эффективности до 30% по сравнению с раздельным производством тепла из котла и электроэнергии из электростанции через национальную сеть [сноска 6] . Эта повышенная эффективность приводит к сокращению выбросов.
Мы также принимаем меры для обеспечения того, чтобы в первую очередь производилось меньше остаточных отходов, что снизит нашу зависимость от EfW . Существует установленная законом цель, которая направлена на то, чтобы общая масса остаточных отходов (за исключением основных минеральных отходов) не превышала 287 кг на человека к 2042 году [сноска 7] . Это примерно эквивалентно 50% сокращению по сравнению с уровнями 2019 года. Правительство стремится реализовать наши реформы в области упаковки и перейти к экономике замкнутого цикла, которая будет поддерживать экономический рост, создавать зеленые рабочие места, способствовать эффективному и продуктивному использованию ресурсов, минимизировать негативное воздействие на окружающую среду и помочь нам ускорить достижение Net Zero.
-
Министерство энергетики и изменения климата ( DECC ) (2012), « Модель динамического распределения ( DDM ) — май 2012 г. » (просмотрено в декабре 2024 г.). ↩
-
Национальный оператор энергетической системы ( NESO ) (2024), « Чистая энергия 2030 » (просмотр в декабре 2024 г.), 60 млрд фунтов стерлингов за 6 лет в период с 2025 по 2030 гг. ↩
-
NESO (2024), « Чистая энергия 2030 » (просмотрено в декабре 2024 г.), Рисунок 19: Средние годовые затраты на инвестиционную систему в рамках путей чистой энергии в 2025–2030 гг. ↩
-
NESO (2024), « Чистая энергия 2030 », Рисунок 19: Средние годовые затраты на инвестиционную систему в рамках путей чистой энергии в 2025–2030 гг. ↩
-
DESNZ (2024), оценка с использованием внутреннего моделирования DESNZ ↩
-
Департамент бизнеса, энергетики и промышленной стратегии ( BEIS ) (2020), « Комбинированное производство тепла и электроэнергии » (просмотрено в декабре 2024 г.). ↩
-
Defra (2023), « Экологические целевые показатели (остаточные отходы) (Англия) Положения 2023 » (просмотрено в декабре 2024 г.). ↩
