根据Offshore Renewable energy(ORE)Catapult和伦敦帝国理工学院(ICL)的数据,潮汐能有可能为英国能源系统提供11.5吉瓦的电力,占英国电力需求的11%,到2050年,潮汐流项目可能为英国经济贡献高达170亿英镑。
2022年,ORE Catapult领导了一项与ICL合作的研究,以量化潮汐流能源(TSE)的能源系统成本效益,并发表了一份白皮书来解释这些发现。ICL研究人员于2023年进行了一项后续研究。
ICL进行的系统建模发现,TSE每年的总收益约为20亿英镑,这意味着每个英国消费者每年平均可节省71英镑。
然而,TSE对能源系统的成本效益将取决于几个因素,如部署的TSE容量、其他发电源(风能/太阳能/天然气/核能)的成本,以及电解槽和电池储能系统(BESS)的集成成本和速度。
ICL的研究进行了敏感性分析,以更好地了解这些影响。下图显示了与没有潮汐的系统相比,在每种情况下,有潮汐部署的能源系统的总成本节约。
研究结果表明,即使在高核部署和低BESS成本的情况下,潮汐流部署仍有成本效益。此外,潮汐能系统的效益在很大程度上不受可变可再生能源成本不确定性的影响。
根据ORE Catapult的说法,潮汐流通过使可再生能源多样化来提高能源系统的弹性,潮流在未来几十年是一致的和可预测的,因此,它们可以确保在充满挑战的天气期间稳定的电力供应,减少对进口天然气或电力的依赖。在出现一周风旱的一年中,与非TSE情景相比,TSE情景可带来26亿英镑的收益。
目前,英国的基本负荷是天然气/生物质/核电站。然而,就占发电量很大一部分的天然气而言,这是以易受全球天然气价格波动和大量温室气体排放影响为代价的。对于核能,据预测,整合TSE和置换部分天然气发电的成本通过减少高燃料价格的风险,并通过碳捕获和储存(CCS)等额外的碳抵消技术增加资本支出节约,从而降低了系统成本。TSE预计将低于核能成本,这意味着核能的节约是系统的一个关键优势。
随着海上风电和太阳能电池板装机容量的增加,其系统集成成本也随之上升。人们越来越需要能量存储解决方案,以使能量需求和供应相匹配。ORE Catapult表示,在一定程度上,系统中每增加一吉瓦的风能或太阳能容量都需要额外的存储容量,用TSE取代这一额外容量可以降低平衡成本,并补充说,它增加了能源组合的多样性,基于不同的外部因素发电。通过系统建模计算的最佳发电组合具有至少10吉瓦的潮汐能。即使存储成本(如电解槽和BESS)比预期低20%,情况也是如此。
ORE Catapult表示,为了充分实现潮汐流的好处,我们需要充分部署潮汐能,而这只有在技术成本下降的情况下才会发生。他解释说,创新者之间的合作将在一定程度上使某些组件标准化,这将使供应链能够降低制造成本。
政府的长期政策支持是实现潮汐能大规模部署的另一个关键因素。已经采取了积极的措施——英国政府在英国政府的差价合约(CfD)计划中为潮汐能提供了资金,包括在2022年的CfD第四轮分配中分配40.8兆瓦,在2023年的政府AR5中分配53兆瓦。
ORE Catapult认为,今后,政策制定者必须优先考虑行业部署目标,支持扩大规模,继续限制资金,简化同意程序,以加强项目管道。这些行动将增强私营部门的信心,释放新的资金来源,加快成本降低,解决这些因素将使英国能够实现大规模的潮汐能部署,并充分利用其可再生能源潜力。