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美国能否在2050年之前完全实现绿色环保?

时间:2022-04-08 12:16:21 来源:

关于能源行业的最终未来,几乎没有争论。提示:其可更新。简而言之,有限资源的方式就是这样-无可奈何地必将终结。但是,我们何时,以什么速率过渡到可再生能源尚不清楚。

美国目前的非官方可再生能源电力目标到2030年为20%。能源信息署不那么乐观,预计到2040年,只有在油价反弹并保持高位(每桶超过100美元)时,可再生能源发电量才能超过20%。

不过,其他人则认为,到2050年,实现100%可再生能源的未来是可能的,甚至可以实现(价格约为14万亿美元)。现实介于两者之间,尽管它比人们预期的更接近高端。相关:油价反弹不太可能

2014年,美国约有13%的电力来自可再生能源,其中包括水力发电。此后,这个数字上升了,它的风能和太阳能完成了大部分工作。截止到今年5月,太阳能和风能已占新增容量的74%。预计到2015年,可再生能源将占全部发电容量增加量的91%,即18吉瓦以上。由于监管方面的不确定性,建造高峰将在2016年继续,然后逐渐减少。

推动产能快速增长的因素是单价迅速下降。2014年,系统价格下降了约10%,预计2015年和2016年也会下降。在德克萨斯州,太阳能发电的出价低于4 /¢ KWh,这是迄今为止全球最低的出价。实际上,得克萨斯州¢的太阳能交易价格约为5.70 / KWh(不包括30%的税收抵免),比风力发电以外的任何其他能源都要便宜。但最重要的是,First Solar刚刚在内华达州以3.87 / KWh的价¢格签了一份为期20年的购电协议,实际上可以说是美国最便宜的电力来源。

太阳能的成本继续超出预期,无补贴的平准化能源成本正在逐步接近与天然气完全平价的水平。相关:欧佩克,为第二次美国石油繁荣做好准备

美国国家可再生能源实验室(NERL)估计,到2020年,可再生能源的增长将必须以19-22 GW /年的速度持续增长,到2040年达到32-46 GW /年,以实现80%的可再生能源普及率到2050年在电力领域这种增长不太可能超越,但该机构得出结论认为,利用当今商业上可用的技术和更灵活的电气系统,实现这一目标是可能的。剩下的是政治和社会意愿,加上相当多的系统重组,可以完成这一任务。

尽管价格下降,但在我们这一代人中,可再生能源渗透水平仍然存在经济和实际限制。该水平在很大程度上受电源容量因素和电网的经济承载能力限制。风能和太阳能的容量因子或植物相对于其潜力的发电量分别为20%至50%和10%至30%。

为了简短地解决这个问题,随着风能和太阳能等可变能源在电网中的渗透率的提高,这些生产者的经济回报下降速度远快于整个市场。换句话说,在太阳能和风力发电机发电最多的时候,太阳能和风力发电系统地降低了电价。网格上的每个元素越多,它们制作的内容就越少。相关:周中部门更新:伊朗协议实际上对石油市场意味着什么

此外,目前构建的网格很难针对可再生部署进行优化。随着普及率的提高(并超过容量因数),风能和太阳能偶尔会产生高达总需求的,有时甚至超过总需求的100%。无法减少无法导出或存储的内容。

稳定常规发电和笨重负荷的系统必须进一步削减。NERL在美国西部的一项研究表明,可变的可再生能源必须限制在总需求的55%左右。

这更不用说运输部门的绿色化了,它呈现出自己独特的障碍。落基山研究所(Rocky Mountain Institute)估计,到2050年,美国50%的车辆将实现电气化-增长非常积极,尽管还远远没有完全绿色。

需要明确的是,可再生能源革命已经进行得很顺利,未来几年将有惊人的增长。但是,下一步和最后一步将需要大规模,自上而下的适应性措施,以确保彻底,最重要的是及时过渡。那些能够提供具有成本效益的能量存储和有效的传输的人将获得最大的收益。


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