电力是实现全球气候目标的途径：化石燃料锅炉和车辆将被电力替代，重工业正准备用低碳电力取代天然气。

这将给发达经济体的电网带来前所未有的挑战，这些电网最初的建设目的是将少数大型发电站产生的电力输送到总体需求较低的家庭和企业。

热泵预计将对电网的运行产生重大影响。一段时间的寒冷天气可能会导致数百万家庭的电力需求激增。

但是对于电网运营商来说，这些挑战是否太大了?家庭是否可以期望通过停电来换取更环保的能源系统?

这一说法

批评人士担心，热泵可能会导致电力需求激增——尤其是在冬季寒潮期间——这可能会超过英国的电力供应，或使当地电网不堪重负，导致停电。

这些担忧是由炉灶行业协会等组织加剧的，该协会代表了木材燃烧炉行业的公司。该组织的发言人埃里卡·马尔金告诉《每日快报》，人们“对能源网络的扩张感到担忧”，并表示“停电的可能性非常大”。

她说:“在节约碳排放方面，热能电气化是一个合理的论点，但在对电网的依赖方面，我们远未达到在这个国家完全实现热能电气化所需的目标。”

她告诉该报，如果发生停电，家庭将无法为自己的房屋供暖，而使用烧木头的炉子可能会有所帮助。

《每日电讯报》专栏作家罗斯·克拉克(Ross Clark)认为，由于英国对电力的依赖日益增加，加上电力部门越来越依赖可再生能源，英国“离停电的距离比任何人敢承认的都要近得多”。

去年，英国天然气和煤炭发电厂的发电量下降了20%，降至1957年以来的最低水平。可再生能源提供了最大的电力来源，占42%，尽管天然气发电厂仍占31%。

克拉克写道:“这可能会让我们只能依靠间歇性的风能和太阳能来为国家供电——而这正是政客们希望数百万人驾驶电动汽车，用热泵为家庭供暖，从而大幅增加需求的时候。”“我们怎么让灯一直亮着?”人们很难从国家电网ESO那里找到一个令人满意的解释，国家电网ESO被委托承担这项任务。”

科学

负责平衡英国电力供应和需求的国家电网ESO (NESO)将拒绝接受没有“令人满意的解释”的建议，即它将如何在英国的绿色电力未来中保持光明。

这家电力系统运营商很快将从富时100指数成分股公司国家电网(National Grid)中剥离出来。该公司对英国实现其气候目标的各种可能途径进行详细的年度预测，并对英国电力供应和电力需求的预期变化进行分析研究。

这些报告提供了一个蓝图，供工业界和政府官员用来为未来的电网做准备。

在一份报告中，电网运营商模拟了2035年1月第四个星期的一个“典型”冬日，这为热泵将如何融入电力系统提供了一个快照。

到目前为止，由于热泵和电动汽车的推出，英国的年电力需求预计将翻一番，该国将按照英国的气候目标运行净零电网。

NESO预计，在这一天，由于在静止的阴天，太阳能和风能发电水平较低，可再生能源将只占英国总发电量的40%。相反，英国将通过使用配备碳捕获技术的额外天然气和生物质能发电厂，以及通过电力互联从邻国进口电力，以及从可再生电力中获得的绿色氢来满足其电力需求。

重要的是，该模型预测了一个日益数字化的电网，能够更好地利用英国的可再生能源。这意味着，尽管英国的年用电量总体上将翻一番，但用电量的峰值不会是原来的两倍。

例如，当电力需求较低时，家庭和企业可以在夜间为电动汽车或电池充电，这有助于防止每日用电量峰值攀升过高。这些储能系统甚至可以在电力需求达到峰值时将电力释放回电网，从而帮助维持电力供应。

电力网络运营商设计的计划密切模仿了这些动态，这些公司的任务是运行较小的区域电网，这些电网构成了更广泛的英国电力系统。

英国电网协会(Electricity Networks Association)表示，这些公司“基于数据、研究和参与，进行持续而详细的预测”。“这使得基于一系列场景的热泵和其他低碳技术的有效网络规划成为可能。”

在一套计划中，运营区域电网和主要输电线路的苏格兰电力公司(Scottish Power)创建了一个由人工智能驱动的电力网络“数字双胞胎”，以模拟到2045年它们可能发生的变化。其中一项重要发现是，灵活使用热泵可以帮助到2045年将其对峰值需求的贡献减少32%，从而更容易保持能源网络的稳定。

负责管理伦敦和英格兰东南部部分地区电网的英国电网公司(UKPN)，已经开始监控那些在电动汽车充电器、太阳能电池板或电池旁边安装了电加热设备的家庭的实时数据，以了解热泵对电网的影响。

该公司表示，UKPN的项目与能源系统弹射器(ESC)一起运行，将有助于“随着家庭供暖日益电气化，提高对热泵对电网预期影响的理解，并提供管理这些变化的工具”。“这将使英国电网能够确保更有效地投资于网络升级和发展，从而减少客户账单。”

的警告

对于系统操作者来说，电网是一个动态的、不断变化的环境。

NESO进行的预测是在英国上一届政府时期准备的，该政府的目标是到2035年实现净零电网。在新工党政府的领导下，这一目标预计将提前到2030年，这意味着可再生能源的推出将需要比之前的目标更快，而之前的目标本身被业界认为是雄心勃勃的。这可能会使在这个十年末管理热泵的涌入变得更加棘手。

现有的目标还建议将热泵与氢锅炉结合起来，尽管专家们预计氢锅炉的作用比最初设想的要有限，这意味着热泵可能需要发挥NESO准备的更大作用。政府将于2026年就氢供暖在英国净零排放未来中的作用做出最终决定，但在此之前，预测将包括氢供暖。