苏格兰的能源系统：激动人心的变化正在发生

最初发表于失足的物理学家艾伦·霍夫曼（Allan R.Hoffman）

我最近从对妻子的祖国苏格兰的两周访问中回来。现在，她和我是位于格拉斯哥附近的东基尔布赖德的一个公寓（美国公寓）的所有者，这使与家人的探访变得更加轻松。另一个令人兴奋的功能是，在所有晴朗的日子（在苏格兰偶尔发生），我们都可以从公寓的卧室窗户看到附近的Whitelee风力发电场旋转的风力涡轮机，该风力发电场目前是欧洲最大的在岸风力发电场（不到600MWp） 。风电场距离公寓单位数英里。

这篇博客文章的目的是讨论苏格兰能源系统中令人振奋的发展，该国的既定目标是到2020年使100％可再生能源用于电力供应。无论是在2020年还是之后的十年中实现这一目标，都将严重依赖苏格兰陆上和海上的大型风能资源。苏格兰是一个人口稀少的国家（总人口540万），拥有大量可再生能源，“在展示如何向低碳，分布广泛的能源经济过渡方面，苏格兰处于独特的位置。”

苏格兰目前的能源状况如何？独立贸易机构苏格兰可再生能源公司（Scottish Renewables）在2014年11月下旬宣布：“ ..从2014年上半年开始，..可再生能源是苏格兰最大的（电力）电力来源。”具体来说，在2014年上半年，可再生能源提供了10.3 TWh的电能，而核电（以前是苏格兰的主要电力来源）提供了7.8 TWh的电能。煤炭以5.6 TWh位居第三，天然气为1.4 TWh。

可再生能源发电量的增长延续了下图所示的趋势：

到2014年第3季度末，已安装的可再生能源装机容量增加至7,112 MW，其中大部分为陆上风电和水电；另外还有441 MW的陆上风电在建，等待建设的7,720 MW（陆上和海上）以及3,765 MW（陆上）进行规划。管道中也有少量其他可再生能源发电（生物质，垃圾填埋气，水力发电）。

鉴于风力发电已经足以满足苏格兰家庭的总需求，苏格兰可再生能源公司首席执行官Niall Stuart看到了未来的巨大潜力：“海上风能和海洋能（波浪，潮汐，洋流）仍处于发展的早期阶段，但如果得到政府的正确支持，它们可能对我们未来的能源需求做出重大贡献。这种支持包括将电网连接到岛屿，这是英国最好的风，浪和潮汐发源地的所在地。”

苏格兰对世界可再生能源的热情得到了世界自然基金会苏格兰分会在一月份发布的一份报告的支持（“动力之路：苏格兰到2030年实现清洁，可再生，安全的电力的途径'）得出结论，就电力而言，无化石燃料的苏格兰不仅在技术上是可行的，而且“ ..比起购买化石燃料，它可以证明是一种成本更低，更安全的选择，碳捕集与封存（CCS）技术将在2030年大规模运行。关于苏格兰政府提出的到2030年使电力部门脱碳的目标，该报告的主要作者DNV GL的Paul Gardner表示：“在苏格兰，没有任何技术理由要求常规化石和核能发电。”此外，WWF苏格兰气候与能源官Gina Hanrahan解释说：“该报告显示，到2030年，不仅在苏格兰，可再生，不含化石燃料的电力系统完全可行，这实际上是安全的选择。采取这一途径将使苏格兰能够保持并巩固其作为英国和欧洲可再生能源发电站的地位，减少气候排放（发电量占苏格兰排放量的三分之一），并继续获得苏格兰丰富的可再生能源所提供的就业和投资机会资源。”

苏格兰可再生能源的自然资源基础是什么？除了现有的水电装机容量（1.3 GW），据估计，风能，波浪能和潮汐能占苏格兰可再生能源潜力的80％以上-36.5 GW /风能（陆上和海上），7.5 GW /潮汐能，每波功率14吉瓦。这一总数接近60吉瓦，比苏格兰现有的所有10.3吉瓦燃料来源的发电容量要大得多。

有趣的是，苏格兰也拥有大量的化石燃料资源，包括欧盟探明石油储量的62.4％，欧盟探明天然气储量的12.5％和英国煤炭储量的69％。尽管如此，如上所述，苏格兰政府已经为可再生能源生产设定了雄心勃勃的目标。这可能是由于人们对全球气候变化以及苏格兰作为可再生能源的主要来源的经济潜力的担忧所驱动。

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