这是一个分为4部分的系列文章的第2部分-另请参见神话#1:鸭子曲线限制了可再生能源的整合,误解三:清洁能源通过提高利率来增加消费者成本,而误解四:天然气是减少排放的主要原因。
作者:Robbie Orvis,Michael O’Boyle和Energy Innovation的Hallie Kennan
美国的电力系统正处于一个明显的拐点:随着退休人数的增加,燃煤电厂一直处于历史低位,天然气价格处于历史低位,而发电量却在增加,电力销售趋于平缓,极端天气事件迫使基础设施更具弹性,以及可再生能源价格暴跌,使低碳或零碳能源的成本与传统燃料相比具有竞争力。
现在可以快速减少电力部门的温室气体排放,而不会从根本上破坏电网的运营,成本或可靠性。但是,由于我们依赖于可变可再生发电的更高份额,电网将需要更实质性的转型。一些批评家认为,技术,财务和制度上的壁垒将阻止电力部门的重大脱碳,或者至少会提高成本。但是,事实和经验很容易揭露四个常见的清洁能源神话,事实表明,在不牺牲负担得起的,可靠的服务的情况下,实现低碳能源的未来是可能的。
误区2:所有多余的一代都必须减少或存储
现实:过度发电可以出售到其他市场
以可再生能源发电可能会短缺的方式(如神话1所述),有时它也可能会超出需求,特别是随着可再生能源发电份额的增加。这迫使电网运营商考虑如何处理多余的电力。一些人认为,超出该地区需求的任何发电都被浪费了,必须将其关闭或“削减”,以免系统供不应求。虽然过高的确会引起可靠性问题,但缩减通常是不必要且昂贵的选择。
在研究可再生能源发电时,必须考虑多个地区之间的差异性。尽管可再生能源政策通常是在州一级制定的,但是物理电力系统在更大的范围内相互连接。独立系统运营商(ISO)通常在广泛的多州市场中管理和交易电力,其中一些甚至允许与其他地区进行交易。有了足够的传输能力,可以通过实时交易来解决很多削减问题。
实际上,许多运营商区域已经将其电力出售给其他区域,从而有助于分散发电成本。例如,2015年,德国向周边国家(包括奥地利,瑞士,荷兰和其他国家)出口了约85 TWh的电力,占其总发电量的18%,总价值为36亿欧元。德国的过剩发电没有被削减,而是满足了邻近地区的需求,在此过程中产生了贸易顺差。
加州已经进口了大约三分之一的电力,目前正在开发能源不平衡市场(EIM),以扩大和改善电力交易。如今,EIM覆盖了8个州的3500万以上的客户,可以在加利福尼亚独立系统运营商(CAISO)和两家公用事业公司Pacificorp和NV Energy之间进行交易。预计到2017年将新增两个实用程序,并且目前正在探索另外两个实用程序。
EIM仅为短期电力短缺和过剩提供了市场,从而减少了对很少使用的“高峰”工厂实时平衡供需的需求。但是,即使在如此有限的范围内,EIM仍可在更广泛的范围内改善对更便宜的平衡服务的访问,使公用事业及其客户能够在广泛的范围内访问最便宜的资源。重要的是,这意味着原本可以被削减的低成本多余的可再生能源发电现在可以服务更大的市场。仅凭CAISO的EIM,每年就可以节省约70-200百万美元。
电力交易是管理赤字和过剩的一种有价值的工具,例如,这是丹麦能够在不减少能源的情况下,在某些日子就可以用风能满足其100%以上电力需求的原因之一。
大量研究表明,区域贸易既可以显着减少限制,又可以为可再生能源的过剩创造价值。例如,《低碳网格研究》认为,在多个平衡管理机构和公用事业部门之间共享的技术和地理上可持续的可再生能源组合和大容量存储是减少削减的关键组成部分。NREL的可再生能源期货研究和NOAA提供了更多有关将大量可再生能源并入电网以及交易电力价值的见解。
一起拉
准确估算电力部门脱碳的成本无疑是一项艰巨的工作,因为成本快速下降,技术众多,市场运营以及其他细微差别。偏爱过时的系统的机构惯性进一步使这一情况蒙上了阴影。
不过,越来越明显的是,当今可用的技术和选择可以成功地使电力部门脱碳。为了经济高效地实现许多州和国家/地区已经制定的目标,决策者必须拥有最佳的可用信息,并用其指导决策。
此外,当今的经济对可再生资源的投资极为有利,这使决策者们意识到要避免灾难性气候影响是必要的。天然气价格低廉和能源效率技术的普及意味着公用事业费用将保持在较低水平,从而为早期对可再生资源的投资提供了缓冲。资金成本处于历史最低水平,鼓励可再生能源开发商进行投资。最后,联邦政府针对太阳能和风能的税收优惠政策达到了顶峰。
避免有关电力行业脱碳的这四个常识,可以帮助分析师和政策制定者寻求实现可负担,可靠,清洁能源未来所需的解决方案。
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