碳中和列国志 | 没退路，英国转型只能依靠海上风电+核电
2022年3月的一天。风力发电占英国电力的47.9%，其次是核能18.2%，天然气17.1%，进口电力8.5%，生物质3.7%，煤炭1.7%，太阳能1.5%，水力1.4%。
20世纪50年代以来英国的能源改革是由治理空气污染来驱动的。因此“退煤”成为这一轮英国能源改革的核心。从2021年英国的能源消费来看，转型无疑是成功的。1950年，几乎100%的能源由煤炭供给，到1990年这一比例降至30%，现在这一比例仅有5%。
石油和天然气现在在英国的能源结构中依然占据着主导地位。1970年代，英国在中东石油禁运的大背景下，开始了北海石油的大规模开发。北海石油供给成为英国石油和天然气自给的重要支撑。
对英国来说，能源转型的核心竞争力就是海上风电。
2020年，英国政府发布了《绿色工业革命10点计划》，首先提到的就是大力发展海上风电。
我们都知道英国是世界上海上风电发展最快、规模最大的国家之一。截止2021年，英国海上风电累计装机容量超过10GW。而且根据英国政府《绿色工业革命10点计划》的描述，2015年以来，海上风电的成本已经下降了三分之二。
到2030年，英国的目标是将海上风电的装机容量翻两番，达到40GW。而英国政府在2020年时候的目标是，10年之内实现超过200亿英镑的私人投资直接用于海上风电的建设，另外1.6亿英镑用于投资建设相关基础设施。
到2022年，英国政府再度提高了自己的海上风电目标。根据最新的能源安全战略，英国政府将2030年的海上风电目标提高到了50GW，其中包括了5GW的海上浮式风电。
英国政府期望的是自己可以成为风电领域的沙特阿拉伯，到了2030年，有一半以上的可再生能源发电来自于风电。而目前英国只有四分之一的可再生能源是风电生产的。
英国政府也知道，自己这样提高目标也不能只靠着上嘴皮和下嘴皮的碰撞就能完成。为了实现这一目标，英国政府也提出一连串的扶持措施：
1．审批时间从4年减少到1年
2．通过项目拍卖竞争，降低成本
3．加强港口建设投资和研发的资金支持
4．加强零碳排放宣传
5．强化政府、企业、电网间的协作
6．加强海洋生物多样性的保护，减少环保阻力
相比海上风电，英国的陆上风电虽然累计装机更多（14GW），但资源潜力并没有海上风电丰富。而且相比之下，陆上风电资源更加集中在苏格兰地区。除了考虑苏格兰长期以来的分离主义倾向，中央政府管制较弱等问题。苏格兰距离英国的用电负荷中心区域也存在距离较远的问题，因此必须考虑建设更多的输送通道。
1956年10月17日，英女王伊丽莎白二世亲手启动了考尔德霍尔核电站。这是世界上最早的商业化规模运营的核电站。
但是英国在核电站方面的成就也就止步于此了。目前英国6个核电站中有5个将在10年内退役，而新建项目只有1个。
虽然核能近几十年来没什么发展。但是核电在英国的能源体系中却发挥了重要的作用。仅占电力装机8%的核电在发电量中的比例高达15%。
无论是2020年的《绿色工业革命10点计划》还是2022年最新的能源安全战略，英国政府都把核电放在了重要的位置上。
《绿色工业革命10点计划》中提出了3.85亿英镑的核电基金用于先进核技术。此外英国政府还将投资2.15亿英镑用于小型模块化反应堆的建设和研发。英国政府希望撬动3亿英镑的私人机构投资，并承诺1.7亿英镑用于未来的模块化反应堆建设。
到了2022年，英国政府更是提出了2050年核电装机增加3倍达到24GW的目标。核电在发电量中的比例也将从15%上升到25%。
为此，英国需要更多的核电基金投资、核电技术研发等。而且英国的核电站选址资源除了正在建设的欣克利，还包括了塞兹韦尔、海舍姆、哈特尔普尔、布拉德威尔、威尔法、奥尔德伯里和摩尔赛德。丰富的选址资源也给英国核电更大规模的发展提供了基础。
看起来英国的碳中和路径十分清晰，而且结合了自身发展的实际情况。但这也并不意味着没有问题和挑战。
首先就是巨额的投资。在《绿色工业革命10点计划》中，英国政府预计完成所有目标需要120亿英镑的政府投资和360亿英镑的私人投资。但是据英国媒体和相关研究机构的预测，投资数量肯定会远远超过这个数字。而且在当前严重的通货膨胀下，投资数额可能会加剧。这些钱从哪里来？英国政府并没有给出这个问题的答案。
此外，很多隐形的潜在投资并没有被政府计算进去，但又是不可避免的。例如要支持50GW的海上风电，英国电网势必要进行更大规模的投资，不仅要保证风电的接入，还要考虑风电装机大规模增长之后带来了电网波动性问题，这又需要更多的储能等灵活性电源投资。即便是陆上风电，无论是苏格兰还是威尔士，都需要加强和英格兰等南部负荷集中地区的电网连接，这又是一笔巨额的费用。
除了风电，核电需要的额外投资也不少。尽管英国没有德国那么强大的反核势力，但几十年来核电没有大规模发展也是存在公众舆论压力等原因的。加强公众对核电的接受程度所需要的投资是一笔难以预测、上不封顶的支出。
其次是技术性的问题。煤已经基本退出英国的能源体系，石油和天然气就是下一个要被淘汰的能源。那么可再生能源是不是具备替代石油和天然气的能力？
事实上，相比于工业领域，发电的可再生能源替代更简单一些，但现在依然没有成功。德国是可再生能源比例最高的国家之一。但其发电体系也建立在一定数量的灵活性电源（天然气发电）基础之上。当天然气供给不足的时候，甚至需要重启一定机组的煤电应急。
英国的目标显然也是要抛弃天然气和石油的，那么灵活性电源可能没有替代品。英国几乎没有多少水电资源，核电不能算做灵活性电源，电化学储能技术参数不足。这个问题不解决，英国的电力系统脱碳压力巨大。
从比例上来看，英国对天然气的依赖甚至超过了德国。而在应用领域中，发电和民用是英国天然气的最主要消费方向。民用取暖的替代趋势基本是电力，所以，电力行业摆脱天然气的依赖问题，英国并不比德国少。
2030年，英国的目标是实现95%的发电量来自于低碳能源。如果不考虑能源安全，像德国一样依托天然气发电实现转型过渡，等待储能技术的突破性进展是一种可行的方案。
但事实没有给英国机会，彻底抛弃石油和天然气的进口依赖几乎是当下必然的选择。北海石油天然气产量在2000年后到达巅峰就不可避免走入下滑轨道。现在英国唯一能做的就是利用好北海的油气资源，豪赌海上风电和核电。
