想象它的2050年,世界已经达到零排放。如果你解构电网和躺在一行,这些电缆将延伸到太阳。
1.52亿公里超大型网格是需要一个更加绿色的未来和避免气候灾难,据BloombergNEF。乐动体育乐动体育ldsports4.0这是今天的网格的长度的两倍以上。
在太阳能和风能无疑会成为星星能源过渡,新的可再生能源产能是无用的,而清洁电力的运输基础设施的产生给最终用户。网格的核心也会使加速电动汽车充电网络革命,扩大能源储存间歇性的可再生能源,补充和推动绿色分解水产生氢气的电解槽。
网格的关键作用是很明显的连接瓶颈得到新的清洁能源的能力。有近1000千瓦的太阳能项目陷入互连队列在美国和欧洲,接近四倍的数量去年新的太阳能装机容量世界各地。超过500千瓦的风力也等待接入电网,五倍建于2022年。
换句话说,如果所有的风能和太阳能农场建立和连接到电网中,他们会加起来超过当前美国的发电能力。
项目最终可能被困在一个互连队列多年。在一个理想世界中,开发人员会申请许可,接收了绿灯,构建他们的项目和连接到电网。但他们陷入评估新产能将如何影响更广泛的网络以及现有基础设施需要增援。
我们被分散和过时的网格
的问题在美国尤为突出的now-antiquated网格是围绕依赖fossil-fuel-powered发电系统设计和规划未来renewables-led并不需要一个全面的视图。建设长距离传输在美国挑战在缺乏联邦权威授权批准这样的基础设施。联邦能源管理委员会提出了两个主要的改革精简互连队列和鼓励电网运营商做更多的长期计划。
不仅仅是更多的电缆和电线,他乐动体育是干什么的们需要位于正确的位置,这是改变太阳能和风能农场出现在这个国家的不同地区,传统的煤炭和天然气发电厂。而不是采取积极的方法来准备网格,它正在被一点点地固定为新的项目出现。
需要升级的意思是连接到电网的成本正在上升。PJM的可再生能源项目和Midcontinent独立系统运营商——美国两个区域电力市场平均互连成本达到120美元每千瓦2020年到2022年之间,约有65%高于2015年至2019年。
成本上升和多年的延误导致一些开发商只是放弃,走开。根据劳伦斯伯克利国家实验室,不到四分之一的风能和太阳能项目,寻求一个网格连接实际上在美国结束操作。长期挫折可以看到材料得到更贵,土地期权到期和客户销售能力失去兴趣。
通货膨胀减少行为提供了一些希望
随着老化我们电网难以应付日益频繁的极端天气现象,是否有问号可以处理能源转型的要求。估计有70%的美国输电线路超过25岁。
立法从过去几年应该帮助,减少基础设施投资和就业法案》和通货膨胀之间分配290亿美元的联邦资金采取行动计划相关的网格。
BNEF预计这将刺激电网投资830亿美元的额外的最后十年。这包括230亿美元的直接联邦资金为新电线,资产升级和新技术的部署;130亿美元的财政吸引私营部门;390亿美元先进连接其他可再生能源的121千瓦的通货膨胀减少行为;电动汽车和电网投资80亿美元。
不过,整体支出将达不到零排放轨迹。
21万亿美元的支柱能源过渡
扩大全球网格不会便宜。不仅需要大量的资本扩张和升级网络,以适应新一代资产和更高的电力需求,但也取代老化的资产。BNEF净零场景设想2050年花费超过21万亿美元,与美国和中国仅占三分之一以上的投资。
继续跟踪零需要年度支出网格跳逾3倍在未来几十年,从2740亿年的2022美元到2050年的近1万亿美元。今年预计循序渐进,BNEF预测全球支出将超过3000亿美元。
但它不是简单地把钱投到这个问题。政策制定者需要加强改革监管框架,允许进程,并支持供应链解锁这种级别的投资。
还有没有在我家后院的问题人们错误的想法被塔和跨越不同的电线。地下电缆可以克服这个约束,也从飓风等极端天气事件提供保护和森林大火。BNEF零场景中看到的地下电力线网络由2050到2100万公里的两倍多。
地下电缆金属密集型比架空电线,然而,所需的海底输电线路海上风力更甚。地下还可以更昂贵,需要更长的时间来构建,使操作和维护具有挑战性。
架空电线主要是由铝,铜塔之间的字符串更重,几乎两倍调整后电导率。但铜仍是首选的地下和海底电缆由于其优越的技术性能。
建筑物供电线路的输电和配电网络,可以零未来将需要大量的金属。BNEF预计电网将铜的最大消费国能源转换领域中一个零的世界,需要大约4.27亿公吨的红色金属从现在到2050年。这几乎是8倍风力涡轮机、太阳能电池板和能源存储相结合,和1.5倍的铜将进入电动汽车。到本世纪中叶,网格可能占全球铜需求的三分之一以上。
有办法控制网格对金属的渴求。先进的导体,如那些使用铝缠绕复合材料如碳和陶瓷纤维,可以部署上方和下方的地面和提高回报昂贵的铜和铝促使更多的电力通过相同的走廊。而更多昂贵的前期比传统的导体,这可能抵消效率收益。
高压直流输电线路也使用大约一半的金属交流电线路由于更少的电线和薄导体。尤其是中国正靠在高压直流基础设施连接可再生能源发电在更偏远地区城市中心的需求。