为了实现气候目标,为什么需要更大、更好的电网?- 彭博社
Lars Paulsson, Naureen S Malik
可再生能源的供应随着风力和阳光的可用性而升降。
摄影师:Mauricio Palos/Bloomberg在美国、中国和欧洲,风能和太阳能装机容量正以前所未有的速度宣布。但许多项目都陷入了被称为电网瓶颈的困境。实现净零气候目标将需要使电网比现在更大更具弹性,但繁文缛节和地方反对正在阻碍或减缓数千个扩大绿色能源和电网容量的提案。
1. 为什么电网如此重要?
从化石燃料转向可再生能源将需要对构成电网的发电厂、输电线路和变电站等互联网络进行巨大改变。首先,随着仍然依赖石油、天然气和煤炭的经济部门(如交通、家庭供暖和炼钢)转向电力,全球发电容量将需要从2022年的8.5太瓦增长到2050年的39.7太瓦,根据彭博新能源数据。在同一时期,来自风能和太阳能的能源比例预计将增加五倍以上,达到70%以上,这意味着电网不仅需要变得更大,还需要重新调整以储存和处理随风力和阳光可用性升降的能源。
2. 需要做什么?
BNEF估计,全球为实现净零需求而进行调整和扩展电网的成本约为21.4万亿美元。这将涉及将现有的电力线路数量增加到152百万公里(9400万英里)以上,超过足以从地球延伸到太阳的距离。这将包括扩建高压线路,以便从阳光充足和风力强劲的地区输送过剩电力以满足其他地方的需求。目前,缺乏长距离输电意味着许多最近安装的可再生能源容量正在浪费:在加利福尼亚和中国,电力公司不得不转移可能在太阳能发电高峰期间破坏电网的电力过剩。这种增长水平将需要比矿业目前能够供应的更多铜。还有成本问题:在加利福尼亚,到2045年扩建电网的支出估计为3700亿美元。在英国,到2050年改善陆上电网的成本可能高达2400亿英镑(2930亿美元),而国际能源署表示,要实现气候目标,到2030年需要将电网改善支出几乎翻倍。但金钱和供应都不是电网发展面临的最大障碍。
3. 那是什么?
这被称为互联互通——批准向电网添加新电力的过程。在全球范围内,可再生能源项目被困在不适合当前迅速增长需求的官僚体系中。通常在州或地区级别工作的电力公司和电网运营商需要进行详细的技术研究,以确保电网的稳定性。这些研究可能需要数年时间,而任何必要的电网改进成本通常由新能源开发者承担。根据联邦估计,截至2023年8月,美国境内有超过1700吉瓦的风能和太阳能项目被困在互联互通队列中。问题正在恶化:美国的互联互通等待时间在2008年至2022年间增加了一倍以上。到2023年中期,英国的新风电项目面临着长达15年的等待时间。
4. 还有什么阻碍?
当地的反对往往阻碍或延缓了电网改进,许多环保人士认为这在迫切需要快速应对气候行动的情况下已不再合适。在美国,缺乏一个联邦机构来批准新的长距离输电线路,使得难以规划以可再生能源为主导的未来。多年来,一家家庭设法阻挠了一项价值30亿美元的输电线路项目,旨在将怀俄明的风电输送到加利福尼亚南部。2021年,缅因州的选民否决了一条输电线路,该线路本应向新英格兰供应来自魁北克的水电。在德国,连接该国工业核心地区与其多风的北部海岸上的风电场的三条“电力高速公路”的计划也因当地反对以及决定将部分输电线路埋地而被推迟,这比架设地面线路的过程要慢。
5. 所有这些的影响是什么?
这推高了可再生能源的价格,因为投资者评估了延误的成本,许多项目因此被搁置。根据一项统计,2000年至2017年间寻求与电网连接的美国太阳能项目中,仅有14%在2022年仍在运营。在一些地方,电网成本可能抵消了风电项目本来对天然气具有的经济优势。
6. 正在采取什么行动?
在美国,乔·拜登总统的通胀削减法案和2021年的两党基础设施法案中包含了约290亿美元用于电网改进,其中包括于10月获得的35亿美元,用于提高抵御极端天气的韧性。联邦能源监管委员会(FERC)于8月批准了一揽子规则变更,旨在加快互联批准的速度。以“许可改革”为名的变革得到了共和党人和一些民主党人的支持,但只有很少一部分旨在加快项目批准的提案进入了2022年中期通过的立法。欧洲公用事业公司也呼吁进行类似的变革。欧洲委员会已制定了一项计划,到2030年将投入5840亿欧元用于扩大和“数字化”电网,以改善国家系统之间的连接。中国于2023年开始建设两条超高压输电线路,将从西部沙漠的“超级基地”输送电力,另外还有五条线路可能在2025年前动工,根据BNEF的说法。安装更多的储能容量可以帮助管理可再生能源发电的高峰和低谷,但大规模的电池项目在许多国家面临着自己的一系列延误。
参考书架
- 关于如何使炼钢更环保的QuickTake解释,为什么更大的电池对绿色能源未来至关重要,以及铜短缺可能会减缓能源转型的速度。
- BNEF专家讨论世界电网的未来。
- 德国为投资者提供更高回报,以资助清洁能源基础设施的大规模扩张。
- 斯德哥尔摩已经找到自己的解决方案来解决绿色电网的挑战。