内容提要:由新式冠状病毒COVID-19引起的疫情于2020年头迸发,现在已延伸全球简直一切国家和区域。依据世界卫生组织(WHO)的数据,到2020年6月28日,已有216个国家和区域的960万人承认感染了该病毒,并有491,000人因而逝世。为了减轻疾病的传达,许多国家采取了各种削减社会活动的办法,包括游览禁令、城市封闭和居家作业的方针。新冠疫情席卷全球、深刻影响人类日子生产活动的一起,也给电力行业带来一系列改动和应战。为了协助相关的研究人员、管理人员和方针制定者更完整地了解新冠疫情对电力行业的影响,本文在整理相关学术论文、陈述、新闻和揭露数据的基础上,供应了简略而相对全面的总述。从四个方面剖析了新冠疫情对电力行业的影响,即:1)对电力需求和供应的影响;2)电力系统运转和操控面对的应战;3)对商场、出资和监管的影响;4)环境外部影响。
在新冠疫情迸发后,世界各国政府采取了各种举动来遏止该病毒的传达,包括封城、社会阻隔、工厂封闭和游览禁令。这些办法极大地改动了人们的作业和日子方式,然后导致电力需求的显着改动。
首先是用电量的改动。本文搜集了四个国家(见图1,其间(a)意大利,(b)日本,(c)美国和(d)巴西)2018~2020三年中1~5月的每日用电量数据。从图中可看到,与2018、2019年比较,意大利,美国和巴西的电力需求显着下降。在意大利,封城方针于2020年3月8日在该国北部区域施行,并于2020年3月10日扩展至全国。从图1(a)能够看出,在三月的第二周,即封城方针开端全面推行后,每日的用电量下降了近20%。尔后,需求平稳抬升,至5月下旬已挨近上一年水平。在美国和巴西,电力需求的削减也很显着。两国的日用电量别离在4月1日和3月20日之后显着下降。一起,到5月底,这两个国家的电力需求没有有显着上升。在日本,用电量的改动并不显着,如图1(b)所示。这或许归因于日本政府的防疫办法中并不包括全面的封城和罢工。
在施行城市封闭方针的国家中,电力需求的结构也发生了改动。因为罢工停产,工业部分耗费的电力削减。在我国,修建和制造业的用电需求下降了12%[2]。在美国,估计2020年工商业部分的电力需求将下降20%[3]。相反,因为约束外出方针,大多数经济体的住所负荷添加,例如,某些欧洲国家的住所负荷添加了近40%[2]。
跟着负荷构成的改动,负荷曲线形状也发生了改动。在图2中,咱们比较了纽约市在2019年和2020年4月第一周的负荷状况。该市是美国遭受新冠疫情冲击最严峻的区域,并于2020年3月22日开端施行约束外出(stay-at-home)方针。从图中能够看出,每日的顶峰负荷在作业日下降了近20%,在周末下降了约12%。在2019年,顶峰负荷一般发生在作业日的早晨。从2020年的封闭方针开端,作业日的早顶峰有所推延,且峰值减小。相反,黄昏的峰值占有了主导地位。负荷曲线的这种改动或许是由封闭商业和工业负荷引起的。在其它区域也观察到类似的改动。在英国,封城方针施行后,作业日的负荷开端变得与周末类似。据报道,早顶峰负荷的爬高速度比平常慢两倍[4]。在美国加州施行约束外出方针后,该区域扣除太阳能发电后的净负荷曲线呈现出愈加显着的“鸭子曲线(duck curve)”特征,原因是用电需求的削减与太阳能发电占比的添加[5]。
供应方面,在总发电量下降的状况下,可再生动力发电占比反而有所添加。依据世界动力署(IEA)的计算,2020年一季度全球发电量同比下降2.6%,而可再生动力发电量增长了3%,所占比例从26%上升至28%[2]。负荷需求下降后,首要经过压减化石燃料发电以完成电力平衡,到2020年一季度,煤炭和天然气发电量别离削减了8%和3%。在英国,天然气和燃煤发电占比在2020年一季度降至29.1%,而上一年同期水平为36.1%。在美国,估计到2020年燃煤发电将下降25%左右,而可再生动力发电的比例或将添加[3]。IEA的陈述还显现,在大部分国家,燃气发电受到了压减,其受影响程度仅次于燃煤发电。一起,跟着天然气发电的削减,水电供应的灵敏性关于电力系统变得愈加重要。作为清洁灵敏的电力来历,水力发电在大多数国家没有受到影响。新冠疫情期间,清洁动力占比较高的一些国家,例如秘鲁,水电和可再生动力已简直替代了火电[5]。虽然可再生动力发电占比添加了,但在某些区域风电和光伏发电的实践消纳量是削减的。例如,在美国加州CAISO,2020年一季度弃风弃光电量逐月添加,这首要是由电力需求削减导致的。
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