美國環(huán)保商務(wù)(GreenBiz)集團(tuán)高級(jí)能源分析師和VERGE能源主持莎拉·戈?duì)柕?Sarah Golden)，上月底在網(wǎng)上發(fā)文說，現(xiàn)在是美國重新考慮電網(wǎng)的時(shí)候了。她認(rèn)為，“制定政策的人們重新考慮美國電網(wǎng)時(shí)，就有新的機(jī)會(huì)審視現(xiàn)有能源的價(jià)值，并思考要為哪些社區(qū)設(shè)計(jì)未來[1]。”

美國東部、西部、德州與海上風(fēng)電群閉環(huán)的宏觀電網(wǎng)“設(shè)想”

電網(wǎng)面臨雙重挑戰(zhàn)：需要變得有彈性而且清潔。單獨(dú)看，任何一個(gè)都令人生畏。再加上正確的政策支持，其緊迫程度足以決心“采取行動(dòng)”了。

最近，拜登政府宣布實(shí)施一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃[2]，其中清潔能源和美國電網(wǎng)更新是“核心”項(xiàng)目。

這種轉(zhuǎn)變的需要從來沒有像現(xiàn)在這么迫切。今天的電網(wǎng)大多建于上世紀(jì)50年代和60年代，預(yù)期壽命50年。在美國土木工程師協(xié)會(huì)四年一次的工作報(bào)告上，美國的能源基礎(chǔ)設(shè)施的得分是“C-”[3]。

電網(wǎng)故障，對健康和安全有真實(shí)的影響。過去的六個(gè)月里，已經(jīng)看到兩個(gè)例子，說明電網(wǎng)是多么脆弱，特別是隨著氣候變化，天氣變得更加不可預(yù)測。去年夏天，西部各州的熱浪導(dǎo)致加州輪流停電，南部各州的寒流導(dǎo)致得克薩斯州出現(xiàn)致命的斷電[4,5]。

因此，現(xiàn)在是重新構(gòu)想21世紀(jì)美國電網(wǎng)“大觀念”的最佳時(shí)機(jī)。脫碳領(lǐng)域某些最聰明的人，正在思考這個(gè)難題，就如何設(shè)計(jì)一個(gè)電力系統(tǒng)有許多建議，即要有彈性、負(fù)擔(dān)得起、清潔，又要準(zhǔn)備滿足社會(huì)日益增長的電力需求。其中，有三個(gè)重要觀念。

1. 重新構(gòu)想連接全美的電力系統(tǒng)

美國的電力系統(tǒng)，主要是三個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的地區(qū)：西部地區(qū)(西部互聯(lián)網(wǎng));東方地區(qū)(東部互聯(lián)網(wǎng))和得克薩斯州(得州電力可靠性委員會(huì))。

據(jù)美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)分析[6]， 至關(guān)重要的是讓連接這三個(gè)獨(dú)立部分的電網(wǎng)，使可再生能源達(dá)到更高的水平。

加強(qiáng)連接，即所謂的結(jié)合部，有重大意義的是全國范圍轉(zhuǎn)向可再生能源容量的添加過程。如果連接起來，美國的電力系統(tǒng)就更容易從產(chǎn)生地到需要地“共享”清潔能源，從而更好地平衡電網(wǎng)，解決可再生資源的間歇性問題。

NREL對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)這還是個(gè)很好的投資。據(jù)NREL分析，電網(wǎng)互聯(lián)上每投入1美元，美國經(jīng)濟(jì)增長就能得到2.5美元的回報(bào)。

就經(jīng)濟(jì)回報(bào)而言，這個(gè)研究報(bào)告關(guān)注的是這種投資的回報(bào)，而不是成本——這是對整個(gè)清潔能源領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施投資最有價(jià)值的觀點(diǎn)。

2. 重新構(gòu)想適應(yīng)可再生能源的市場設(shè)計(jì)

美國現(xiàn)在的電網(wǎng)是按20世紀(jì)資源組合設(shè)計(jì)的，發(fā)電集中在大型發(fā)電機(jī)組，比如那些由燃煤、核能和水力資源發(fā)電的裝置。如今的能源生產(chǎn)，分布式間歇性能源越來越多，尤其是風(fēng)能和太陽能。隨著更深地進(jìn)入21世紀(jì)，這個(gè)趨勢只會(huì)繼續(xù)增長。

市場設(shè)計(jì)，管理電網(wǎng)的規(guī)章制度，需要“迎頭趕上”。據(jù)可再生能源消費(fèi)者聯(lián)盟(REBA)的最新分析[7]，通過正確的市場設(shè)計(jì)，美國可以使用現(xiàn)今的技術(shù)，使90%的電力系統(tǒng)可靠而經(jīng)濟(jì)地脫碳。

REBA的研究匯集了數(shù)十份其他報(bào)告的調(diào)研成果，提出的許多建議，把可再生能源與現(xiàn)有能源放在同等地位。問題的關(guān)鍵不是讓可再生能源獲得優(yōu)勢，而是讓它們憑借自身的價(jià)值和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行競爭。這個(gè)報(bào)告，不回避監(jiān)管部門的各種偏見，推薦的市場設(shè)計(jì)，就是對分布式發(fā)電和能源市場開放的，以簡化能源采購過程。

3. 重新評(píng)估常規(guī)能源資源的價(jià)值

風(fēng)能和太陽能成本的下降意味著，在平準(zhǔn)化成本的基礎(chǔ)上，它們比現(xiàn)有能源更便宜。幾年前就知道這是真的。但RethinkX的一份新報(bào)告顯示，包括煤炭、天然氣、水電和核能在內(nèi)的傳統(tǒng)能源資源的價(jià)值甚至比我們想象的還要低[8]。

這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)計(jì)算假定，從現(xiàn)在到2040年甚至更久，它們將能夠出售相同質(zhì)量的電力。按照RethinkX的說法，它沒有考慮到來自太陽能和風(fēng)能的競爭壓力，而這兩種能源一旦建成，成本就幾乎為零。其結(jié)果是，高估了各種資源的價(jià)值，會(huì)造成全球金融泡沫。

美國煤炭容量因子85%的假設(shè)與現(xiàn)實(shí)

可再生能源已經(jīng)在侵蝕發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)假設(shè)，而未來十年的電力需求低于預(yù)期。上圖顯示自2010年以來，美國煤炭行業(yè)的表現(xiàn)一直不佳，而且還將進(jìn)一步下降。(RethinkX的報(bào)告有更多關(guān)于不同地區(qū)不同能源的數(shù)據(jù)。)

制定政策的人們重新考慮美國電網(wǎng)時(shí)，就有新的機(jī)會(huì)審視現(xiàn)有能源的價(jià)值，并思考要為哪些社區(qū)設(shè)計(jì)未來。

資料與注釋：

1. Sarah Golden, The time is right to rethink the grid, GreenBiz, March 26, 2021

2. https://www.nytimes.com/2021/03/22/business/biden-infrastructure-spending.html

3. 2021 INFRASTRUCTURE REPORT CARD, https://infrastructurereportcard.org/cat-item/energy/

4. Mark Dyson & Ben Serrurier & Charles Teplin, California’s blackouts and its clean energy transition, RMI, September 3, 2020

5. Sarah Golden, Our grid isn't ready for climate change. GreenBiz, February 19, 2021

6. https://www.nrel.gov/analysis/seams.html

7. REBA, Designing the 21st Century Electricity System: HOW ELECTRICITY BUYERS CAN ACCELERATE，REBA Institute March 2021; https://reba-institute.org/research/designing-the-21st-century-electricity-system/

8. Adam Dorr & Tony Seba, Rethinking Energy: The Great Stranding: How Inaccurate Mainstream LCOE Estimates are Creating a Trillion-Dollar Bubble in Conventional Energy Assets, RethinkX, February 2021