到2026年，美国最大的电网系统可达到30％的可再生能源

一项新的研究表明，美国最大的电网运营商可以成倍地增加其系统上的太阳能和风能发电量，同时降低消费者成本和排放量，而不会对可靠性造成负面影响。

通用电气能源咨询公司为PJM互连准备的 PJM可再生能源整合研究得出结论，到2026年，可再生能源可为PJM 13个州的足迹提供高达30％的电力。

尽管PJM的报告对于降低气候变化所需的快速断电脱碳是个好消息，并且可以概述其他电网的发展道路，但它并非没有负面前景-在每种模型情况下，常规发电来源（如煤炭，天然气，核电或水电大跌。

通过CleanTechnica的PJM互连示意图

30％可再生能源，无需担心可靠性

PJM于2011年委托进行了这项研究，以更好地了解如果达到或超过其覆盖范围内各州的可再生能源目标，将会如何影响电网。由于PJM的主要关注点是维持可靠和充足的电源，并且除两个成员国外，所有其他成员国都有某种形式的可再生能源目标，因此这是一个有效的关注点。

GE能源集团和其他行业专家团队对10种情况进行了建模，范围从保持目前2％的可再生能源渗透率一直到从风能和太阳能获取30％的电力。该研究检查了预期的电力需求增长，风能和太阳能输出，要求的输电升级，排放，风能和太阳能相对于传统基本负荷的价值以及运营成本等因素。

通过PJM互连在PJM图像中添加可再生能源

结果呢？在每种情况下，只要整个系统发生足够的传输扩展（最高137亿美元），PJM的地理覆盖范围就可以容纳更大比例的风能和太阳能电力供应，而不会出现重大可靠性问题。

地理范围更广，清洁能源更多

GE的分析再一次显示了在较大的地理区域整合可再生能源的好处。“鉴于PJM的庞大足迹，聚合和地理环境极大地减少了风能和太阳能生产中短期变化的影响。”换句话说，如果一个地方停止了阳光照射或风停止吹拂，整个系统中的其他可再生能源将填补这一空白。

通过PJM互连减少PJM图像中的可再生能源

实际上，随着在各种建模方案中将越来越多的可再生能源添加到PJM系统中，可再生能源的效率提高，而高峰需求下降。减少可再生发电机（在可以运行时“关闭”电力系统）的可能性很小，这是由于局部拥堵而不是整个系统的限制所致。可再生能源发电量的增加也改变了消费者的需求，太阳能在需求高峰时段“显着”减少了净需求。

减少化石燃料，降低成本，减少排放

随着其他可再生能源的上线，更脏的能源形式被替换了。平均而言，增加的可再生能源中有36％取代了煤炭，而39％取代了天然气，主要是基于成本。实际上，在每种情况下，煤炭和天然气的生成量都会减少，因为“风能和太阳能是价格的有效接受者，因此可以替代更昂贵的发电资源。”

但是，也许最有希望的是，每种情况都在降低排放的同时，降低了整个系统的消费者成本。GE的分析发现，随着可再生能源数量的增加，PJM的燃料成本，可变的运营和维护成本以及较低的地区性边际价格都在下降，平均每兆瓦时节省的生产成本约为63美元。

通过PJM互连节省PJM图像中的可再生能源成本

同时，在每种建模方案中，二氧化碳排放量均大幅下降，从最低的12％到最高的41％，相比之下，PJM维持目前2％的可再生能源混合使用情况。该报告还指出，如果征收每吨40美元的碳税，将使煤炭的发电量比任何情况下所模拟的下降幅度都更大。

通过PJM互连减少PJM图像中的CO2排放

未来如此光明吗？

与任何长期前景一样，GE的分析并非没有潜在的陷阱。例如，许多PJM方案都假设马里兰州和弗吉尼亚州等中大西洋各州的海上风能开发，以及可再生能源预测准确性的提高和储能能力的增长。

但是，即使考虑到所有这些挑战，PJM可再生能源展望也表明，不仅有可能过渡到清洁能源系统，而且还可能带来经济和环境效益。