在中国碳中和愿景下，到2060年我国清洁能源将占总发电量的96%。但由于太阳能发电在夜间不可用，因此研究夜间电力需求的变化以应对日益频繁的热夜十分重要。本文基于历史气象观测资料和北京市每小时的电力负荷数据，研究了白天和夜间的电力消耗和高温的关系；并利用高分辨率降尺度气候预估数据集，预估了21世纪末的用电量。研究结果表明，夜间用电量比白天用电量对温度变化更敏感，夜间用电量与日最低气温的相关系数为0.7。当日最低气温超过24°C时，夜间电力消耗增加更多。当白天和夜间同时发生高温热浪时，用电量增加40%。在RCP4.5情景下，到本世纪末，白天和夜间复合极端高温的频率将比当前增加4.2倍。夜间用电人均超过6千瓦时的频率将增加109%。本研究通过定量分析，揭示了在气候变化背景下，储能规划对保障能源安全的重要性。
图1 人均用电量(PCEC)对温度的响应。(a)白天PCEC对Tmax的散点图。(b)夜间PCEC对Tmin的散点图
图2 观测(蓝色条)和未来预估(橙色条)的白天(a)和夜间(b)人均用电量的概率分布函数
论文信息:
Wang, YJ; Lu, B and Han, ZY. (2023). Rapid increase of the nighttime electricity demand in Beijing due to compound heatwaves. Urban Climate, 50, https://doi.org/10.1016/j.uclim.2023.101595.