目標、障礙及其對煤炭和天然氣的意義。

拜登總統的氣候願景是在美國經濟的電力部門將能源從化石燃料轉變為可再生能源。 目標之一是 80% 的電力來自可再生能源 到2030年。

這是一個延伸，因為如果將核能與太陽能、風能和水電一起計算在內，可再生能源現在僅佔 40%（圖 1）。 在短短 7-8 年內，美國必須從目前約 40 GigaKiloWattHours/Y (GKWH/Y) 的當前總電能的 4,000% 增加到更大數量 GKWH/Y 的 80%，因為預計美國將需要更多到 4,000 年總能量超過 2030 GKWH/Y。

但它有多大的延伸？ 讓我們把一些數字放在一起看看這個目標的可行性，以及對石油和天然氣行業可能產生的後果。

可再生能源的增長需要實現拜登的目標。

EIA 提供了到 2021 年美國發電的歷史（圖 2）。 表 1 中給出了這些數字。到 2021 年，可再生能源（包括上述定義的核能）將達到 40%。 要立即將其提高到 80%，將需要另外 40% 或 186 GW 的可再生能源。 美國的總供應量為 466 吉瓦。

如果改為使用到 2030 年的 EIA 預測，則總功率將為 4,570 GKWH/Y 而不是 4,080 GKWH/Y，要達到該總量的 80% 將需要額外的 157 GW。 請注意，這 157 吉瓦低於 186 年的 2021 吉瓦，因為 157 吉瓦是在 2030 年可再生電力預計增加的基礎上計算的。

此外，該預測是 EIA 的參考案例。 它們還包括此處未考慮的其他四個投影案例。

實際上， 可再生能源的額外增長 到 2030 年將接近 157 吉瓦。 但如果 186 吉瓦的太陽能和風能在一年內神奇地安裝，即 2023 年，這種供應將繼續，並進行維護，以填補 157 吉瓦的缺口，並實現 80 年所需的 2030% 目標。

這個數字範圍比 報告的其他數字 950 吉瓦的新清潔能源和 225 吉瓦的儲能到電網，到 1175 年總計 2030 吉瓦。這些更高的數字顯然是基於平均每年 120 吉瓦的累計供應。 但是，一旦安裝了一系列發電量為 120 GW 的太陽能或風力發電場，例如在第一年，此類裝置將在剩餘時間內保持不變。 這不是一個累積命題。

實施可再生能源增長的三個步驟。

實現電力可再生能源增長分為三個步驟：(1) 發電，(2) 輸電，以及 (3) 通過變電站向家庭配電。

發電能力似乎不是問題。 同一份報告 quotes 930 GW 的容量和 420 GW 的存儲容量正在排隊——等待在美國各地建造。 根據我們的計算，這太過分了，需要一次性額外增加 157 – 186 GW。

但是步驟（2）有一個問題：高壓線輸電。 該報告描述了電子沿傳輸線移動的大量增加與美國高速公路系統之間的類比：為了承載大量增加的汽車數量，需要更多的高速公路，或更寬的高速公路，以及更多的入口坡道。

路障。

太陽能和風能開發商正在排隊等待建造許可。 延遲是由於“互連隊列”，這意味著開發商的申請必須等待地方當局的批准。 這裡有一些有用的 對問題的洞察:

連接許可在 2010 年之前花費了大約兩年時間，但最近增加了一倍。 到 8,000 年底，有 2021 多個可再生能源項目在排隊等待——超過了美國所有現有發電廠的總容量。

原因首先是，美國現有的輸電線路已接近滿負荷運行。 其次，一些開發商低估了接入電網的成本——一份報告稱，成本在 2018 年之後翻了一番。

第三，該系統一直基於先到先得的原則。 當匆忙的開發人員放入準備不足的連接應用程序時，這會遇到麻煩，而這些應用程序往往會阻塞系統。 也許他們的策略是提交幾份申請，並希望其中一份能留在某個地方。

對此的一個答案是優先考慮已完成盡職調查的“準備就緒”的應用程序。 另一個答案是分組評估單獨的提案，然後分批提供許可證。

負責監管全美輸電線路的聯邦能源監管委員會 (FERC) 正在製定新規則，以簡化連接審批流程。

一位觀察家表示，底線是美國需要將全美輸電線路擴大 25% 左右。

部落投資可再生能源。

故事大同小異 對於太陽能和風能等可再生能源的部落企業，但有一些額外的曲折。

首先，2022 年的《降低通貨膨脹法》(IRA) 首次允許部落獲得太陽能和風能項目的稅收抵免。 部落擁有的土地約占美國國土面積的 6%。 這意味著他們可以提供近 10 GW 的可再生能源，約佔 2021 年美國上線項目總數的三分之一。

但主要障礙是相同的——互連隊列。 如果部落所有者沒有雄厚的財力，那麼漫長的等待時間、數年以及互連費用的不確定性都是嚴重的問題。 該報告講述了兩個正在開發的風電場，其費用為 48 萬美元，開發商無力承擔，不得不退出隊列。

在一個部落的領土上，隊列的延遲估計為 5-7 年，這幾乎使其無法幫助實現拜登總統到 80 年實現 2030% 可再生電力的目標。

想要開發自己的電力設施的部落的一個缺點是缺乏技術經驗或種子資金來完成可行性研究。 但是 IRA 法已經增加到 20 億美元（從僅 2 億美元），現在可用於可再生項目的貸款，這應該是一個很大的幫助。

美國有近 600 個部落，新的 IRA 法似乎是部落開發自己的太陽能、風能和電池存儲項目的絕佳機會。

這對煤炭和天然氣意味著什麼。

如果可再生能源到 30 年要增加 157% 或 2030 GW，如果 522 年的總發電量為 2030 GW（如表 1 所示），則必須採取一些措施。煤炭和天然氣必須減少 157 GW 才能補償。

從邏輯上講，首先要做的就是燃煤發電廠，因為煤炭比天然氣燃燒起來更臟。 如果煤炭在 2030 年達到零，下降 103 吉瓦，那麼天然氣在 54 年必須下降 123 吉瓦至 2030 吉瓦，以確保總下降 157 吉瓦。

天然氣從 177 年的 2021 吉瓦下降到 123 年的 2030 吉瓦，降幅達 30%。 因此，如果關閉所有燃煤器，燃氣發電廠將減少使用 30% 的天然氣。 如果供應跟隨需求，美國的天然氣產量將在 30 年至 2021 年間下降 2030%。這與石油和天然氣的範圍一致 先前估計的天然氣削減，基於拜登總統的目標（更新於 Teknisk Ukeblad，2021 年 XNUMX 月。）

美國到 30 年天然氣產量削減 2030% 將是拜登到 80 年實現 2030% 可再生電力目標的嚴重後果。如果到 30 年不關閉所有燃煤電廠，這一比例將超過 2030% . 但是，如果美國過剩的產量可以通過液化天然氣油輪轉移到歐洲和東南亞等地，那麼這一比例會更低。

外賣。

為實現拜登總統提出的到 80 年可再生能源提供總電力的 2030% 的目標，燃氣發電廠的裝機容量預計將從 177 年的 2021 吉瓦下降到 123 年的 2030 吉瓦，降幅達 30%。

這應該是石油和天然氣行業的一個擔憂，因為如果供不應求，美國的天然氣產量將在 30 年至 2021 年間下降 2030%。

如果不關閉所有燃煤電廠，該比例將超過 30%。 但如果美國過剩的產量通過液化天然氣油輪運往海外，這一比例將會降低，這已經在發生。

要實現總統的目標，主要障礙不是供應，而是穿越全國的輸電線路的升級。 FERC 正在更改規則以加快系統速度。

美國有近 600 個部落，新的 IRA 可再生項目貸款法加上新的 FERC 規則應該是部落開發自己的太陽能、風能和電池存儲項目的絕佳機會。