加州參議院領導人希望加州在 2045 年前將電力完全轉為 100% 可再生能源,從而在實現綠色能源目標方面領先全國。
環保人士正在為加州參議院臨時議長凱文·德萊昂 (Kevin de León) (民主黨) 的計劃歡呼,該計劃旨在將該州目前到 2050 年實現 50% 可再生能源的目標翻倍並加速推進。 奧斯卡獲獎演員萊昂納多·迪卡普里奧甚至在擁有 1700 萬粉絲的推特上發文感謝德萊昂。
美國人口最多的州轉為完全可再生電力聽起來很理想化。 但幾位專家表示,這是可以實現的——很大程度上取決於定義、技術進步和可接受的價格。
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加州大學伯克利分校哈斯商學院經濟學教授塞弗林·博倫斯坦 (Severin Borenstein) 表示:“2045 年還很遙遠。從現在到 2045 年可能會發生很多事情。”
他補充說,透過電池進行的儲能“可能會變得便宜很多。 這可能會使該目標更容易實現,而且成本效益更高”。 他說,風能和太陽能的價格已經接近天然氣。“如果能以具有成本效益的方式儲存電力,那麼就可以更有效地利用電力。”
其他專家警告說,將會產生鉅額費用。 前洛杉磯地區公用事業公司南加州愛迪生公司 (Southern California Edison Co.) 環境策略專案負責人埃文·比倫鮑姆 (Evan Birenbaum) 表示,大型太陽能和風能專案通常建在沙漠或其他空曠地區,需要額外的基礎設施才能將電力輸送到城市。他於 2014 年離職。他現在領導 Chai Energy,該公司專注於降低家庭能源消耗。
比倫鮑姆說:“您需要建造新的輸電線路來支援傳入的 [可再生] 電力。舊的輸電線路可能無法支援。”
他說,公用事業變電站也可能需要升級,並補充說:“您正在談論的是必須投資數十億美元來構建新的可再生能源未來。這將由納稅人來支付。”
博倫斯坦說,計算近 30 年後的成本“幾乎不可能回答。……想象一下回到 30 年前”,當時現在使用的聯網手機還不存在。
他補充說:“很難提前 30 年預測技術。”
電力系統轉型
德萊昂的 S.B. 584 法案的出臺正值加州領導人發誓要積極推進氣候變化政策,並反抗特朗普政府推翻氣候和清潔能源措施的任何企圖之際。
代表天然氣發電和可再生能源發電機的行業組織獨立能源生產商協會 (Independent Energy Producers Association) 執行長簡·斯穆特尼-瓊斯 (Jan Smutny-Jones) 表示,該法案的出臺也正值加州電力市場經歷多年轉型之際。
隨著一些城市選擇社群選擇聚合 (CCA),成立購買電力的團體,大型公用事業公司的需求足跡正在萎縮。與此同時,越來越多的人在屋頂安裝太陽能發電,而且州政府也要求增加儲能。
與此同時,公用事業公司、監管機構、環保組織和其他機構正在應對去年透過的德萊昂法案的影響。 S.B. 350 法案將 2050 年的可再生能源要求提高到 50%,並要求將建築物的能源效率提高一倍。它還命令所有公用事業公司(包括市政公用事業公司和 CCA)證明它們正在減少溫室氣體排放方面取得進展。
除了 100% 的要求外,新法案還將把 50% 的最後期限提前到 2025 年。
知情人士表示,該措施旨在作為草案,讓人們參與討論,瞭解有多少支援,並弄清楚在政治上需要做些什麼才能讓立法者和有關各方加入。 隨著夏威夷和馬薩諸塞州也在研究 100% 可再生能源,競爭氣氛也開始湧現。
加州最大的投資型公用事業公司大多拒絕就該提案發表評論。 瞭解會談內容的人士表示,在與薩克拉門託的立法官員的對話中,他們表示 2045 年的目標還很遙遠,他們並不感到恐慌。 但他們想討論為實現擬議的目標會存在哪些靈活性。
愛迪生國際公司執行長佩德羅·皮薩羅 (Pedro Pizarro) 表示,他認為加州在技術上可以實現 100% 可再生能源,因為可以將資源與電池配對。 但他說,經濟可行性、可靠性和時間安排方面仍然存在疑問。
皮薩羅在休斯頓舉行的 IHS Markit 組織的 CERAWeek 會議上接受採訪時表示:“明天可以實現嗎?不能。 您沒有大規模的儲能。 您也沒有大規模的可再生能源。您必須建立可再生能源。 您必須建立儲能。”
他說,僅靠加州無法解決氣候變化,但“我確實認為,長期趨勢,當然在加州,可能更廣泛地說,將朝著越來越多的可再生能源方向發展。”
他補充說:“最終將實現 100%。”
斯穆特尼-瓊斯說,將 50% 可再生能源的最後期限提前到 2025 年的擬議目標可能會讓公用事業公司更加擔憂。
他說,他們可能會反對購買更多的可再生能源,“因為他們不知道他們的客戶是誰”,因為 CCA 和屋頂太陽能的增長正在縮小他們的需求基礎。
如何計算成本
加州最大的公用事業公司表示,它們正在朝著實現現有 2050 年 50% 的目標邁進。 該法令要求它們使用風能、地熱能、生物質能、小型水力發電和公用事業規模的太陽能。 它們不能計算家庭屋頂太陽能、大型水力發電或核能。
聖地亞哥天然氣電力公司 (San Diego Gas & Electric Co.) 現在擁有 43% 的可再生能源。 位於舊金山地區的太平洋天然氣電力公司 (Pacific Gas & Electric Co.) 的發電量接近 33%。 南加州愛迪生公司 2015 年為 25%。它尚未更新去年的總數。
全州而言,2015 年的可再生能源發電量為 24.5%,這是最近可用的年份。 專家表示,僅太陽能而言,包括屋頂上的太陽能電池板,加州擁有充足的可再生能源來滿足白天的需求。 在某些日子裡,太陽能過剩,迫使電網管理人員要求發電廠減少發電量。
加州還進口電力。 根據美國能源資訊署的資料,去年,這佔加州電網日均需求的四分之一左右。
EIA 可再生電力分析師卡拉·馬西 (Cara Marcy) 表示,近年來,進口占總髮電量的比例穩步增加。 自 2007 年以來,州內發電量呈下降趨勢。 斯穆特尼-瓊斯說,這種情況的發生是因為 2008 年的經濟衰退,然後隨著經濟的復甦,人們購買了更高效的電器、電子產品和照明裝置。
斯坦福大學土木與環境工程系教授馬克·雅各布森 (Mark Jacobson) 表示,該州可以實現 100% 的可再生能源。
他說:“這主要是意志力的問題,”並補充說“從技術和經濟的角度來看,這是可以實現的。” 他說,主要的障礙是有些人有經濟利益阻止它發生。
他說,除了電池之外,還有各種各樣的儲能選擇。 斯坦福大學晚上在屋頂管道中冷凍冰,白天用融化的冷水來進行空調。 阿爾伯塔省奧科托克斯的一個試點系統使用太陽能和地下加熱的岩石進行冬季供暖。
雅各布森反對如果加州的天然氣發電廠提前停運,消費者必須承擔費用的觀點。 他說,如果考慮到與空氣汙染物相關的健康成本,這些發電廠“維持運營的成本更高”。
雅各布森補充說,雖然以 100% 的電力為目標是一個“良好的開端,但我們必須做得更多。” 他說,電力排放約佔溫室氣體總汙染的五分之一。 他說,該國需要解決飛機和船舶的排放問題,並使所有交通運輸電氣化。
為罕見的高峰期設計
能源諮詢公司能源與環境經濟學公司合夥人阿恩·奧爾森 (Arne Olson) 表示,尋求 100% 可再生能源的挑戰在於如何應對遠高於系統平均水平的需求高峰。
在加州獨立系統運營商管理的電網中,平均電力需求在 20,000 到 35,000 兆瓦之間。 但峰值已超過 50,000 兆瓦。 他說,這些峰值推動了數十年的基礎設施規劃。
奧爾森說:“發達世界的每個電力系統都圍繞可能出現的最大峰值需求而構建”,從輸電系統的規模到配電線路的規模。“每一件基礎設施的設計都圍繞著它可能在 10 年內遇到的最高峰值。”
奧爾森說:“問題在於我們願意承擔多少費用來確保我們保持我們習慣的可靠性水平。”
他說,隨著可再生能源在電力中所佔的比例接近 100%,提供電力的成本會越來越高。 這類似於天然氣“調峰”發電廠,這些發電廠一年中的大部分時間都處於閒置狀態,僅在需要時執行。 他說:“多年來,我們一直都是這樣做的。”
Chai Energy 的比倫鮑姆指出,公用事業公司近年來已在基礎設施上投入了約 1000 億美元,現在正在考慮對電池儲能進行更多投資。 比倫鮑姆說,公用事業公司為升級以滿足該州擬議的 100% 目標而必須支出的任何額外費用“都將花費客戶更多的錢”。
他說:“每個人都想把它推得越來越遠。 突然之間,燈就滅了,就像在德國一樣。” 在那個國家,2012 年發生了一些停電事故,一些人將其歸咎於增加了超過電網處理能力的可再生能源,而沒有足夠的基荷來支援它。
Birenbaum補充道:“我們在加利福尼亞州正在玩一場非常危險的遊戲。我們總是試圖將負擔轉嫁給公用事業公司,或者認為技術會解決問題。”
Birenbaum認為,加州需要採取措施減少電力消耗,提高能源效率。他說,大約30%的電力消耗來自浪費,例如開著燈。
定義很重要
立法者需要決定是否堅持當前關於可再生能源的定義規則。
該州不允許公用事業公司將大型水電計入其可再生電力構成。一位熟悉最初可再生能源組合標準立法的人士表示,這樣做的目的是防止產生建造更多大型水壩的理由。他說,如果該州考慮實施100%綠色電力授權,這可能是需要重新考慮的一個方面。
近年來,大型水電的發電量佔該州電力總量的6%至12%,具體取決於降水量和其他用水需求。
Smutny-Jones表示,他的組織將反對允許大型水電計入,因為將其排除在可再生能源之外一直是該州幾十年的政策。
該貿易組織還將反對允許屋頂太陽能計入。他說,屋頂上的太陽能板已經降低了公用事業公司為滿足其可再生能源授權而必須產生的電量。這是因為RPS要求是基於零售銷售額的百分比。擁有屋頂光伏系統的消費者購買的電力更少。因此,將家庭光伏納入100%可再生能源將是“重複計算”,他說。
伯克利的Borenstein表示,加利福尼亞州需要考慮如何定義100%可再生電力。他問道,該州是隻想要在其境內每秒都提供清潔能源,還是想在一年結束後表示它消耗的所有能源都是清潔能源?
如果是後者,該州可以計算其消耗的電力總量,然後從州外購買其在加利福尼亞州無法生產的電力。Smutny-Jones說,它將簽署可再生能源協議,以匹配所需的電力量。
他說:“這實際上更多地歸結為一種會計系統。”
如果加利福尼亞州希望始終確保100%的可再生能源,它可能無法擴大其電網,以從其他西部和中西部各州獲取電力。Borenstein解釋說,加利福尼亞州可能渴望在夜間從愛荷華州獲取風力發電,但無法保證加州不會接收到化石燃料發電的電力。
Borenstein說:“電力就是電力。你無法識別進來的電子來自哪裡。”
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