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图1 日用电量对比
(a. 意大利,b. 日本,c. 美国,d. 巴西)
在实行城市封锁政策的国家中,电力需求的结构也发生了变化。由于停工停产,工业部门消耗的电力减少。在中国,建筑和制造业的用电需求下降了12%[2]。在美国,预计2020年工商业部门的电力需求将下降20%[3]。相反,由于限制外出政策,大多数经济体的住宅负荷增加,例如,某些欧洲国家的住宅负荷增加了近40%[2]。
随着负荷构成的改变,负荷曲线形态也发生了变化。在图2中,我们比较了纽约市在2019年和2020年4月第一周的负荷情况。该市是美国遭受新冠疫情冲击最严重的地区,并于2020年3月22日开始实施限制外出(stay-at-home)政策。从图中可以看出,每日的高峰负荷在工作日下降了近20%,在周末下降了约12%。在2019年,高峰负荷通常发生在工作日的早晨。从2020年的封锁政策开始,工作日的早高峰有所推迟,且峰值减小。相反,傍晚的峰值占据了主导地位。负荷曲线的这种变化可能是由关闭商业和工业负荷引起的。在其它地区也观察到类似的变化。在英国,封城政策实施后,工作日的负荷开始变得与周末相似。据报道,早高峰负荷的爬升速度比平时慢两倍[4]。在美国加州实施限制外出政策后,该地区扣除太阳能发电后的净负荷曲线呈现出更加明显的“鸭子曲线(duck curve)”特征,原因是用电需求的减少与太阳能发电占比的增加[5]。
图2 纽约市负荷曲线形态对比
2、电力供给
供给方面,在总发电量下降的情况下,可再生能源发电占比反而有所增加。根据国际能源署(IEA)的统计,2020年一季度全球发电量同比下降2.6%,而可再生能源发电量增长了3%,所占份额从26%上升至28%[2]。负荷需求下降后,主要通过压减化石燃料发电以实现电力平衡,到2020年一季度,煤炭和天然气发电量分别减少了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%,而去年同期水平为36.1%。在美国,预计到2020年燃煤发电将下降25%左右,而可再生能源发电的份额或将增加[3]。IEA的报告还显示,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。同时,随着天然气发电的减少,水电提供的灵活性对于电力系统变得更加重要。作为清洁灵活的电力来源,水力发电在大多数国家没有受到影响。新冠疫情期间,清洁能源占比较高的一些国家,例如秘鲁,水电和可再生能源已几乎取代了火电[5]。尽管可再生能源发电占比增加了,但在某些地区风电和光伏发电的实际消纳量是减少的。例如,在美国加州CAISO,2020年一季度弃风弃光电量逐月增加,这主要是由电力需求减少导致的。
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