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灵能点

是时候重新考虑电网了

美国电网互连示意图

电网面临着双重挑战:它需要变得有弹性和清洁。单独来看,任何一个都是令人生畏的。再加上正确的政策支持,它们的紧急程度可能足以完成一些事情。

本周,拜登政府宣布了一项重大举措基础设施计划随着清洁能源和美国电网的更新发挥着重要作用核心作用

这种转变的需要从来没有像现在这样迫切。今天的电网大多建于上世纪50年代和60年代,预期寿命为50年。美国的能源基础设施进了一个c -美国土木工程师协会四年一次的成绩单。

当电网故障时,它对健康和安全有真正的影响。在过去的六个月里,我们已经看到了两个例子,说明电网是多么脆弱,特别是随着气候变化,天气变得更加不可预测。去年夏天,西部各州的热浪导致了轮流停电加州一股寒流在美国南部各州导致致命的电力中断德州

这是最近6个月的新地球天气pic.twitter.com/1vtDKZHm1I

——CM危地马拉Chkn翅膀(@cmrtyz)2021年2月16日

因此,现在是伟大的想法重新构想21世纪美国电网的最佳时机。一些脱碳领域最聪明的人正在思考这个难题,他们提出了一些建议,如何设计一个有弹性、负担得起、清洁和准备好满足社会日益增长的电力需求的电力系统。这里有三个想法。

1.通过连接整个国家来重新构想美国的电力系统

美国的电力系统主要是三个独立运行的地区:一个是西部地区(西部互联);一个为东方(东方互联);还有一个是德克萨斯州的(德州电力可靠性委员会)。

根据分析国家可再生能源实验室在美国,连接这些独立的电网组件对于达到更高水平的可再生能源至关重要。

加强连接——也就是所谓的接缝——将是在全国范围内转移可再生能源能力的一个有意义的补充。如果能连接起来,美国的电力系统就能更容易地将清洁能源从产生地共享到需要地,从而更好地平衡电网,并解决可再生资源的间歇性问题。

NREL对数据进行了分析,发现这也是一项很好的投资。根据NREL的数据,每投资1美元连接电网,美国就会看到回2.50美元在经济增长。

通过关注经济回报,这项研究关注的是这种投资的回报,而不是成本——这对整个清洁能源领域的基础设施投资是一个有价值的视角。

2.重新设想市场设计以适应可再生能源

美国目前的电网是按照20世纪的资源组合设计的,发电集中在大型发电厂,比如那些由煤炭、核能和水力资源发电的发电厂。如今,能源生产越来越多地采用间歇性能源,尤其是风能和太阳能。随着我们深入进入21世纪,这一趋势只会继续增长。

市场设计——管理电网的规章制度——需要迎头赶上。根据一项新的分析,通过正确的市场设计,美国可以使用当今的技术可靠地、经济地脱碳90%的电力系统可再生能源买家联盟(REBA)。

REBA的研究汇集了数十份其他报告的发现,提出了将可再生能源与现有能源同等地位的建议。问题的关键不是让可再生能源获得优势,而是让它们凭借自身的价值和优点进行竞争。该报告(不回避监管杂草)建议市场设计对分布式发电和能源市场开放,以简化能源采购过程。

3.重新评估常规能源资源的价值

风能和太阳能成本的下降意味着,在均一化的成本基础上,它们比现有能源更便宜。我们知道这是真的几年.但来自RethinkX这表明,包括煤炭、天然气、水电和核能在内的常规能源资源的价值甚至比我们想象的还要低。

这是因为传统发电厂的经济计算认为,从现在到2040年甚至更久,它们将能够出售相同质量的电力。根据RethinkX的说法,这没有考虑到来自太阳能和风能的竞争压力,这两种能源一旦建成就几乎为零成本。其结果是,资源价值被高估,可能造成全球金融泡沫。

煤炭产能表

可再生能源已经在侵蚀发电厂的经济假设,电力需求低于未来十年的预期需求。下图显示自2010年以来,美国煤炭行业的表现一直不佳,而且还将进一步下降。(RethinkX的报告有更多关于不同地区不同能源的数据。)

当政策制定者重新考虑美国电网时,我们将有新的机会来审视现有能源的价值,并思考我们想为哪些社区设计未来。

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