研究 | 美国风电光伏的技术潜力是2020年全美电力消费的87倍!
发布者:admin | 来源:理想能源网 | 0评论 | 2187查看 | 2021-07-01 15:47:12    

美国“环境研究与政策中心和前沿组织”发布题为《我们拥有力量:挖掘美国清洁、可再生能源的潜力》报告,认为美国拥有资源和技术可以摆脱化石燃料,有足够的风能和太阳能资源来满足其所有能源需求,而且可再生能源技术正变得越来越先进,成本也在快速下降。


在美国,燃烧化石燃料造成的污染每年造成死亡人数超过35万人(2018年数据);石油、煤炭和天然气是美国温室气体排放总量的80%。美国国家可再生能源实验室(NREL)的数据显示,美国有足够的太阳能和风能为国家提供能源美国的太阳能资源。仅计算公用事业规模和屋顶光伏发电量,就有每年发电284太瓦时的技术潜力;美国陆上和海上的风能资源,具有每年发电40太瓦时的技术潜力,两者合计相当于2020年美国用电量的87倍。



实现100%可再生能源的未来,有四个领域至关重要:建设可再生能源;电网现代化;减少能源消费和能源需求管理;充分利用清洁能源推动经济发展。


快速部署可再生能源


在过去的20年里,美国风能和太阳能发电量增长了60多倍,占美国2020年发电总量的12%。技术和价格趋势为未来几年更快的发展指明了方向,如今的风力涡轮机和太阳能电池板比以往任何时候都能在更少的空间、更低的成本和更大的灵活性上产生更多的能源。从2009年到2020年,风力发电成本下降了71%,公用事业规模的太阳能发电成本下降了90%。2019年,新住宅太阳能电池板的平均效率比2010年和2019年安装的太阳能电池板高37%,风电机组的平均装机容量比2010年的装机容量高42%。新的可再生能源技术将有助于为提供可再生能源提供更稳定和多样化的选择。浮式海上风电机组价格不断下降,已在试点项目中成功部署,可利用美国西海岸的深水区的风力资源。新一代的地热技术的进步可能很快使美国更多地区能够利用地下热能发电的巨大潜力。



电网现代化


美国拥有一个现代化的电网,能够储存能量,远距离输送能量,并对天气条件的变化作出反应。随着电池存储容量的快速上升,电池存储的每瓦时成本急剧下降,从2015年到2018年下降了70%。现在,电池通常与新的风力和太阳能发电厂一起部署,以在能量输出较低时储存能量,并通过帮助调节电网频率和应对电网干扰来辅助电网功能。长期或海上储能解决方案,如可再生生产的氢气,可以帮助电网实现接近100%的可再生能源供电。扩大输电连接可以更有效和灵活地利用可再生资源,例如在得克萨斯州,新的输电线路有助于释放该州农村地区巨大的风能资源。先进的计算工具使先进的预测成为可能,可以为电网运营商提供有关可再生能源发电的精确的信息。


减少和管理能源需求


美国在削减能源使用和提高能源需求灵活性方面具有巨大潜力,这将减少向可再生能源转变所需的新基础设施的数量。根据美国能源效率经济委员会的研究,到2050年能源效率可以将美国的能源使用量减少一半。需求响应计划可以降低峰值能源需求,使电网能够对可再生能源供应的变化做出响应。2019年的研究发现,到2030年需求响应可提供200吉瓦的“经济上可行的负荷潜力”,相当于峰值负荷水平的20%。2018年,美国公用事业公司报告的总登记需求响应能力为20.8吉瓦,相当于约10,000台风电机组的发电能力。


用可再生能源为一切需求供电


挖掘可再生能源的巨大潜力,可以用电替代石油或天然气的最直接用途提供能源。电动汽车(EV)和电气化的建筑物能源系统的效率远远高于化石燃料技术,完全电气化的可再生能源系统可以将一次能源消耗至少减少一半。尤其是电动汽车技术在过去十年中有了显著的改进:从2010年到2020年,电动汽车的平均行驶里程增加了4倍,电动汽车电池的每瓦时成本下降了89%。美国还可以以热能的形式利用大量的可再生能源。美国能源部估计,美国在全国有超过17500个地热区域供暖装置的经济潜力,其中大部分潜力位于主要人口中心附近,包括东北部。

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