Коммунальные предприятия США не смогут достичь своих амбициозных целей по декарбонизации, если они не уменьшат запланированную зависимость от природного газа, не найдут способы «базовой нагрузки» солнечной и ветровой энергии с помощью длительного хранения или замены топлива с нулевым выбросом углерода, а также радикально повысят энергоэффективность, реагируя на спрос а также мощность и гибкость распределенных энергоресурсов, принадлежащих потребителям.
Так говорится в новом отчете Deloitte, в котором освещаются известные, но зачастую недооцененные проблемы, с которыми сталкиваются коммунальные предприятия по всей стране, и обещается свести к минимуму их углеродное воздействие к середине века. «Математика еще не складывается», — говорится в отчете, ссылаясь на «значительные пробелы» между задачами по декарбонизации основных коммунальных предприятий и их текущими планами по выводу из эксплуатации предприятий, работающих на ископаемом топливе.
Это не новость для тех, кто внимательно следил за планами по достижению нулевого уровня выбросов углерода от крупных коммунальных предприятий США, таких как Duke Energy, Dominion Energy, Southern Company и Xcel Energy. Каждый из них по-прежнему планирует построить новые электростанции, работающие на природном газе, в ближайшем будущем, несмотря на дополнительные выбросы, которые они вызовут. И каждый полагается на пока еще неэкономичные технологии, такие как долговременное хранение энергии, чистое углеродно-нейтральное топливо для замены ископаемого природного газа, а также улавливание и хранение углерода для достижения конечной цели.
Электросеть США использует ископаемое топливо для 63 процентов выработки, и, согласно данным Управления энергетической информации США, текущие тенденции к 2050 году приведут к сокращению, но не устранению этих выбросов, говорится в отчете.
Чтобы исправить это, Deloitte предлагает трехэтапный подход, основанный на технологиях и подходах, которые будут экономически эффективными в течение десятилетия, на которое они нацелены, — жизненно важное соображение, если декарбонизация не приведет к резкому росту затрат на электроэнергию и общественной реакции. На этой диаграмме показаны значения снижения выбросов углерода для различных технологий по сравнению с заменой угольных электростанций, что указывает на то, как коммунальные предприятия могут захотеть поэтапно внедрять их в течение следующих 30 лет.
Этап 1: «Возобновить» ископаемое топливо с помощью возобновляемых источников энергии и хранения
Первый этап, получивший название «возобновление», сосредоточен на замене угля и природного газа возобновляемыми источниками и хранением энергии. По словам Deloitte, все коммунальные предприятия, стремящиеся к нулевому выбросу углерода, обязались делать это, но не в необходимых темпах и масштабах.
Например, 87 процентов угольной генерации, контролируемой «нулевыми процентами», не имеют установленной даты выхода из эксплуатации. Во многом это связано с расходами на досрочный вывод из эксплуатации все еще работающих электростанций. Чтобы решить эту проблему затрат, коммунальные предприятия и государственные регулирующие органы могли бы выпустить облигации, обеспеченные налогоплательщиками, для покрытия неамортизированных остатков на угольных электростанциях, что также может помочь обеспечить средства, чтобы помочь общинам оправиться от потери рабочих мест, связанных с ранним закрытием.
Заводы, работающие на природном газе, представляют собой более сложную перспективу, поскольку у многих впереди еще годы прибыльной работы. Они также являются ключевым диспетчерским активом, помогающим удовлетворить пиковый спрос на энергосистему. Тем не менее, падение затрат на возобновляемые источники энергии и батареи угрожает привести к тому, что некоторые из запланированных на следующее десятилетие мощностей природного газа в размере 70 миллиардов долларов станут «неэффективными активами», не способными окупить свои затраты, что заставляет все больше государственных регулирующих органов требовать их замены возобновляемыми источниками энергии и хранением долгосрочные ресурсные планы.
Однако рост возобновляемых источников энергии и хранилищ должен побить все существующие рекорды, чтобы заменить новый природный газ чистой энергией при сохранении надежности сети. Недавнее исследование, наметившее рентабельный путь к 90-процентной чистой энергии к 2035 году, показало, что для этого потребуется 1100 гигаватт новой энергии ветра и солнца, или около 70 гигаватт в год, что более чем втрое больше, чем было добавлено за любой год до настоящего времени.
Аналогичным образом, потребность в достаточном объеме хранилища для замены существующих пиковых мощностей природного газа превышает потребность в планах энергокомпании с нулевым процентом. В то время как литий-ионные батареи в сочетании с новыми солнечными и ветряными батареями сегодня являются экономически эффективным решением на многих рынках, устранение оставшегося пробела в емкости хранения потребует «дополнительных потоков доходов», от участия в оптовом рынке до более тесной интеграции аккумуляторов, устанавливаемых за счетчиком. .
Этап 2: измените форму спроса в сети.
Второй этап Deloitte, получивший название «реорганизация», сосредоточен на стороне спроса в уравнении, а именно на переносе электрических нагрузок в соответствии с сетью, в основном использующей возобновляемые источники энергии. Это потребует значительного роста энергоэффективности и реагирования на спрос, а также переоснащения подходов к использованию гибкости цифровых управляемых нагрузок и ценности солнечных батарей, аккумуляторов и подключаемых к электросети электромобилей.
В отчете отмечается, что объединение этих в значительной степени отдельных коммунальных программ в «портфели экологически чистой энергии» поможет согласовать стимулы потребителей с потребностями энергосистемы. То же самое будет со стандартами интеллектуальных инверторов, которые позволяют коммунальным предприятиям обмениваться данными с солнечными батареями и хранилищами за счетчиком и управлять ими, а также с новыми механизмами регулирования, которые могут позволить коммунальным предприятиям инвестировать или получать прибыль от инвестиций в мощности со стороны спроса