对美国网格的更新需要满足100%的清洁能源目标

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在山腰的风力涡轮机
为了最大限度地利用绿色能源,必须建立横跨大陆的电网。图片来源:福布斯

与之指定的目标是到2035年美国100%的清洁能源生产,拜登政府正在制定雄心勃勃但必要的目标,以应对气候变化。虽然从技术上讲,从主要依赖化石燃料转向全可再生能源是可能的,但电网将需要一次重大的改革。

目前从发电厂向家庭和企业发送电网的网格是在开始的1800年末.它是为一个人口较少、没有气候变化、没有互联网连接的世界建造的。正因为如此,电网很容易受到攻击网络攻击,由于越来越多的自然灾害而导致的失败,并且无法跟上越来越多的需求潮。

电网基本上分为三个主要部分——东部互联、西部互联和独立的德克萨斯州互联。这个系统的寿命超过了设计使用的时间,因为它不打算与其他地区共享电力,这是德克萨斯州电网的原因之一失败的在罕见的冬季风暴期间在2021年如此壮观。

德克萨斯州网格自行关闭,无法借用邻居的权力​​来维持其电力需求。如果100%清洁能源是目标,则需要互连的网格,以降低州全能停电的可能性。

通过切换到太阳能来了解您可以保存多少

升级电网将确保能源始终可用

太阳能现在是最便宜的能量形式,我们知道其他可再生能源像风力也变得更便宜。

虽然可再生能源比天然气更经济,但是他们不太可靠,因为太阳并不总是闪耀,风并不总是吹。另外,具有最可再生资源的位置不一定是具有最高功率需求的位置。

例如,虽然中西部是风电场的主要位置,但其人口预计只需要30%2050年全国能源需求。风能不能被浪费,因此需要一个互联的电网来接收这些未使用的能源,并将其转移到更需要它的人口中心

下面的地图是可以生成可再生能源的示例,并且能量将消耗能量。

一个未来电网的例子,利用最大限度地利用每个地点的最佳可再生能源潜力。

一个未来电网的例子,利用最大限度地利用每个地点的最佳可再生能源潜力。图片来源:vox.com.

德克萨斯州将能够生产超过风和太阳能的更多信息,而中大西洋地区将略微消耗,而不是产生的东西。但在各州共享能量而不是目前的分段网格,将达到能源差异。

如果整个国家是每个状态的能量发电机,则高压电源线可以从一个地方移动能量,以便在每个位置的正确时间可以最大化电力。

美国幅面辽阔,将受益于多个时区,因此全国各地的能源高峰时间也各不相同。加州的高峰时段可以被东海岸非高峰时段产生的能源所覆盖。

例如,美国东部标准时间10pm的非高峰时间对应于太平洋标准时间7pm的高峰时间。在东海岸产生的可再生能源可以送往加利福尼亚,以帮助减轻他们电网的负担峰值电源使用.将网格获取到此功能将采取巨大的努力。

要升级电网,就需要一场“新政”大修

太阳能电池板中的太阳能电池板工人

升级电网将带来数千个新工作岗位。图片来源:powermag.com

在某事物内部解决2万亿美元的美国工作计划,拜登管理正在呼吁建立更具弹性的电动传动系统和现代化电网。如果可以颁布这些政策,建立出网格,具有100%可再生能力运行的能力,意味着建造新的电源线,电缆和可再生能源设备。

除了建设电网,还需要建造和安装太阳能电池板、风力涡轮机和电动汽车充电站——而且还需要制造蓄电池。这为新的、可靠的工作提供了令人兴奋的潜力。例如,采矿工作将会有需求,以生产原材料为电力世界提供动力。

通常,在石油和天然气行业的繁荣和胸围周期内,如果石油成本下跌,人们就会过夜失去工作。但可再生能源的情况并非如此,因为太阳始终闪耀,电厂或电网总是需要维护。

电池存储将在网格升级中发挥关键作用

就像我们之前所说的那样,可再生能源的一个缺点是,每当你需要时,它就会有点变量而不是“轻易”作为燃烧的油。作为一个例子,有一些浪费的能量,太阳能发电,因为太阳能电池板在每天在每天在家里为您家中的能量产生最多的能量,当您不太可能在家中使用它时。

由于这个原因,净计量提供作为一种激励,其中公用事业公司在白天支付太阳能房主的额外能量。但是,如果整个网格设置为分享任何多余的可再生能源,那么能量可以自动发送到需要额外增加电力的位置。

或者,这些额外的能量可以被送到大容量的蓄电池中,在非高峰时段使用。加州已经开始了安装电池存储设施,以减少因防止森林火灾而导致的停电。

就像安装电池时,当您的面板没有生产能源时,即使在无风夜期间,整个状态的蓄电池也可以确保电源始终可用。

将发生这种过渡的政策

幸运的是,拜登政府正在迅速通过美国就业计划使之成为现实。虽然行政行动可能是必要的,但一个异常高的百分比63%的美国人批准清洁能量网格。

除了美国就业计划外,还需要实施其他政策,以使大型开关达到清洁能源。这联邦税收抵免应该扩大和延长到2023年以后,除了资金和计划,让化石燃料工人过渡到新的工作岗位,以及资金安全关闭现有的化石燃料设施。

这种转变的代价无疑是高昂的,但气候不作为的代价是估计的每年5000亿美元.想想更强烈的天气事件的复合成本,从火灾将整个城市划分到飓风常规洪水城镇。

向清洁电力的过渡不会阻止这些事情发生,但会阻止它们变得更糟。它将给世界时间找到一种方法来消除大气中多余的二氧化碳,有希望扭转这些负面的气候后果。

未来的网格

在清洁能源未来,我们使用网格的方式将与今天的方式完全不同。通过升级和更复杂,网格将能够像一个“智能电网”,这意味着它将从中需要提供电力,从任何源提供它可以提供它,即使是你的汽车电池

基本上,你的整个家都可以像微电网一样行动,是自我可持续性的。虽然公用事业规模可再生能源设备将是必要的,但是家庭或商业太阳能加电池储存将在未来网格中发挥巨大作用。

这些储存电池可以捕获未使用的能量并将其发送到a共享网格然后,它允许它在需要的任何地方分发 - 甚至到一个没有可再生能源的家庭。目前,在典型的日常能源需求尖峰期间,该系统依赖于植物峰化器工厂只有在需要额外的能量时才被激活,在极其炎热的日子上说,或者在大多数人下班回家后在下午6点开始。

有了一个现代化的电网,峰值电厂将会过时,因为家庭和公用事业蓄电池将能够为有需要的社区的电网提供备用电力。

使过渡更快地与太阳能发生

尽管现在安装家用太阳能比以往任何时候都便宜,但对大多数房主来说成本仍然很高。为了让尽可能多的家庭安装太阳能,需要出台更多类似于联邦税收抵免和额外补贴的激励措施。

如果您对自己的屋顶安装太阳能的成本感到好奇,您可以联系本地安装人员帮助您制作开关。您家的越早成为自己的微电网,即将看到成本节约和发电福利。

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关键的外卖

  • 网格过时,需要升级,以便将丰富的可再生能源转移到最需要权力的位置。
  • 计划升级和现代化网格是美国就业计划的关键部分。
  • 家庭太阳能电池板加上蓄电池将是现代化网格的大部分,通过提供未使用的能量作为备用电源。
——《太阳能评论》作者

安娜Almerini

网页内容专家

Ana是SolarReviews的网络内容专家。她有5年的市场营销经验和2年的气候传播经验,拥有哥伦比亚大学气候与社会文学硕士学位。安娜经常为一些环境事业做志愿者,从新泽西州的牡蛎礁修复到意大利那不勒斯扩大自行车共享。

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