鉅大LARGE | 點擊量：451次 | 2023年07月11日
MIT最新研究表明 擴大太陽能等新興發(fā)電技術可大幅降低實現(xiàn)零碳電網成本
過去十年的一項又一項研究得出結論，擴大美國輸電網將對該國電力系統(tǒng)的脫碳起到關鍵作用。
但是麻省理工學院的一項最新研究表明，在美國范圍內大規(guī)模擴建輸電系統(tǒng)，也可以大幅降低實現(xiàn)零碳電網的成本，而風能、太陽能和電池技術在今天是非常劃算的。
美國在政治上是否有可能滿足這項研究的假設，即將其輸電網絡容量翻一番，并建立新的區(qū)域間和跨國聯(lián)系，將清潔能源從最有效的發(fā)電地轉移到需要的地方，這仍然是一個懸而未決的問題。
但據麻省理工學院研究人員帕特里克·布朗（PatrickBrown）稱，這樣做的成本將大大低于迫使沒有輸電線路的地區(qū)過度建設可再生能源和能源儲存，以達到同樣的脫碳目標。
布朗說：“這影響巨大。“成本相對較小，而且?guī)砹司薮蟮男б??！?/p>
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這主要有兩個原因。首先，全國范圍內的電力傳輸允許不同地區(qū)間的電力共享，這些地區(qū)面臨著不同的天氣系統(tǒng)，這些天氣系統(tǒng)會導致風力發(fā)電和太陽能發(fā)電的變化。他說，這種地理多樣性降低了可再生能源無法滿足需求的可能性，從而減少了填補這些缺口所需的能源儲存量和持續(xù)時間。
布朗說，第二，它允許風能和太陽能開發(fā)集中在全國陽光最充足、風力最大的地區(qū)，以便通過減少發(fā)電裝機容量來提供更多清潔能源，同時要求減少發(fā)電量。
他補充說，所有這些好處都可以通過太陽能、風能、現(xiàn)有水電和鋰離子電池技術以2030年的預計價格獲得。這意味著，建設輸電系統(tǒng)可以避免對長時間儲能、新的核電技術或天然氣發(fā)電廠的綠色氫氣和其他碳中性替代燃料的需要——這些技術選擇通常被視為達到100%無碳電力所必需的，但未經測試，也可能不需要在未來幾十年內達到成本效益。
他在接受采訪時說：“我們不希望整個脫碳計劃都依賴于這樣的東西。重要的是考慮我們現(xiàn)在可以大規(guī)模部署的技術的應急方案?！?/p>
將傳輸的理論好處轉化為現(xiàn)實世界
布拉特爾集團能源和經濟咨詢公司（TheBrattleGroup）的負責人約翰內斯?普費芬伯格（JohannesPfeifenberger）是麻省理工學院（MIT）的一名訪問學者，他就這項研究提供咨詢意見。他說，這項研究增加了越來越多的研究，表明在綠化美國電網方面，輸電的價值。
他在一次采訪中說：“過去10年來，有十幾項，也許是二十多項研究表明，如果以提高可再生能源發(fā)電的份額為目標，那么一個更強大的區(qū)域和區(qū)域間輸電網是最具成本效益的解決方案?！?。帕特里克的研究表明，即使現(xiàn)在有了低成本的儲存和可再生資源，在全國范圍內實施清潔能源政策，而不是一個州一個州或一個地區(qū)一個地區(qū)地實施，在降低供電總成本的能力上也是相當有說服力的。
同樣，加州大學伯克利分校和GridLab于2020年6月發(fā)布的一項研究表明，到2035年實現(xiàn)90%的清潔能源電網，可使批發(fā)電力成本比今天降低13%，這得益于約1000億美元的輸電擴建投資。
普林斯頓大學（PrincetonUniversity）上個月發(fā)布的另一項研究顯示，到本世紀中葉，美國將實現(xiàn)2.5萬億美元的零碳經濟。該研究表明，到2030年，美國的高壓電網規(guī)模將增加60%，到2050年，將達到目前規(guī)模的三倍。
伍德麥肯齊（WoodMackenzie）上個月的一份分析報告顯示，到2030年實現(xiàn)37%無碳電網的最大驅動力可能來自大約700億美元的輸電投資——在用清潔能源和電池取代化石燃料發(fā)電廠所需的6900億美元總投資中，這一比例相對較小。
對于這些研究來說，最大的問題是如何將他們的發(fā)現(xiàn)轉化為擴大美國輸電網的行動。在本十年前五年進行了一些重大擴建之后，近年來，輸電發(fā)展明顯放緩，這是由于在多個管轄區(qū)建設大規(guī)模資本項目的復雜性所造成的，每個項目都有能力通過法律或監(jiān)管挑戰(zhàn)阻止長達十年的發(fā)展進程。
據行業(yè)組織和監(jiān)管機構稱，即將上任的拜登哈里斯（BidenHarris）政府到2035年實現(xiàn)美國電力行業(yè)脫碳的目標，幾乎肯定需要對輸電規(guī)劃、選址和成本分配政策進行重大改革才能實現(xiàn)。
這些觀察家一致認為，聯(lián)邦能源管理委員會和能源部將在建立協(xié)調的規(guī)劃制度方面發(fā)揮關鍵作用，這些制度可以從目前主要著眼于緩解現(xiàn)有擁堵的模式轉向考慮未來清潔能源增長需求的新方法。
布朗說：“因為傳輸有很長的前置時間，現(xiàn)在就開始考慮這些事情很重要。”
