2022年8月，美國總統(tǒng)拜登簽署通過《通脹削減法案》（IRA）。根據(jù)法案的內(nèi)容，其將為電動汽車、清潔能源及發(fā)電設(shè)施的生產(chǎn)和投資等領(lǐng)域提供高達3690億美元的補貼，并有多達9項稅收優(yōu)惠是以相關(guān)產(chǎn)業(yè)在美國本土或北美地區(qū)生產(chǎn)和銷售作為前提條件。
IRA中關(guān)于氣候變化倡議的激勵措施是美國歷史上最大規(guī)模的氣候投資。這些補貼中將有1000億美元用于電動汽車，650億美元用于清潔能源制造，500億美元用于提高能源效率。如此高昂的資金支持勢必極大刺激美國清潔能源領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但根據(jù)近期美國能源部門、專業(yè)機構(gòu)等發(fā)布的研究結(jié)果來看，美國的清潔能源發(fā)展存在并網(wǎng)“排隊”、產(chǎn)能無法及時消耗等問題。
清潔能源裝機增速放緩
據(jù)報道，美國財政部副部長Wally Adeyemo在卡內(nèi)基國際和平基金會上表示，自IRA生效以來，美國已經(jīng)宣布了近200個新的清潔能源項目，總額達830億美元。
但根據(jù)美國清潔能源協(xié)會（ACP）發(fā)布的2023年一季度《清潔電力季度市場報告》顯示，2023年一季度，美國新增清潔能源裝機容量為4079兆瓦。這是自2020年以來最低的一季度數(shù)據(jù)，同比下降36%。與2022年第一季度相比，風(fēng)電、光伏、儲能的裝機增速均出現(xiàn)了顯著下降，風(fēng)電下降50%，電池儲能下降32%，太陽能下降23%。目前在27個州有95個清潔能源在建項目，佛羅里達州、得克薩斯州新增裝機量分列第一、二位。除這二者外，其他州的第一季度新增裝機容量均未能超過500兆瓦。
報告指出，第一季度清潔能源裝機同比下降近四成，部分原因是第一季度有大量項目出現(xiàn)延誤，有超過12吉瓦的項目報告延期。其中，超過6.4吉瓦的項目存在再次延期的情況。相比之下，2022年同期只有6.9吉瓦的項目延遲。此外，最初預(yù)計第一季度上線的7.3吉瓦項目也出現(xiàn)延遲。第一季度項目平均延遲了6個月。
而在2021年底，有10.6吉瓦的項目存在延期，其中只有58%的項目開始運營。2022年全年延遲項目總?cè)萘繛?5.6吉瓦，其中19%已經(jīng)投產(chǎn)。截至今年一季度，延遲項目的總?cè)萘砍^了63.3吉瓦，其中太陽能項目占比達到67%。
目前，美國正在運行的清潔能源裝機容量累計接近232吉瓦。根據(jù)勞倫斯伯克利國家實驗室的一份報告，2022年美國等待入網(wǎng)的能源項目總?cè)萘客仍鲩L40%，有超過1350吉瓦的發(fā)電裝機和680吉瓦的儲能等待批準(zhǔn)上網(wǎng)。
美國ICF咨詢公司預(yù)計，到2030年，IRA的激勵措施可能會使太陽能和風(fēng)能的平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）分別降低35%和49%。綠氫產(chǎn)能可能會激增；到2030年，政策措施的綜合影響可能會使氫能的LCOE降低67%，這會進一步激發(fā)項目建設(shè)的增量。隨著項目數(shù)量的增加，“排隊”等待時間也在增加。報告稱，2022年電站項目入網(wǎng)的獲準(zhǔn)時間需要5年，而2015年為3年，2008年則不到2年。 “如果不大幅加快推進輸電網(wǎng)擴張，我們就不能看到IRA承諾的未來。”WATT聯(lián)盟（The Working for Advanced Transmission Technologies）執(zhí)行董事Julia Selker說。
老舊輸配電網(wǎng)“拖后腿”
目前，美國的絕大多數(shù)電網(wǎng)主要是依煤電和氣電而建。利用巨大的風(fēng)能和太陽能為民生、生產(chǎn)、交通等領(lǐng)域提供廉價、清潔的電能，同時應(yīng)對全球變暖等氣候變化，是美國能源轉(zhuǎn)型的大方向。但是美國很多太陽能、風(fēng)能充沛的地區(qū)并沒有足夠的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施支撐電力的外送。根據(jù)相關(guān)機構(gòu)測算，要想實現(xiàn)拜登政府提出的到2035年實現(xiàn)100%清潔能源發(fā)電的目標(biāo)，美國的輸電能力需要在十多年的時間里增強一倍以上。
與高速公路等公用設(shè)施不同，美國并沒有某個單一的大型實體機構(gòu)負責(zé)組織電網(wǎng)的整體規(guī)劃建設(shè)。美國現(xiàn)有的電力系統(tǒng)由數(shù)千家獨立的公用事業(yè)公司在百余年的時間里發(fā)展形成，這些公司建立的電網(wǎng)往往僅能輻射周邊區(qū)域，規(guī)模較小，且還需依托當(dāng)?shù)氐拇笮兔弘?、核電或氣電廠。而邊遠地區(qū)輸出風(fēng)能和太陽能的長距離輸電線路，往往需要得到多個地方政府的批準(zhǔn)，這些地方政府在線路實施的必要性、成本分配等問題上通常存在分歧。
近幾十年來，美國幾乎沒有修建任何聯(lián)接不同區(qū)域電網(wǎng)的主要高壓輸電線路。雖然公用事業(yè)公司和電網(wǎng)運營商現(xiàn)在每年用于輸電的支出約為250億美元，但其中大部分都是用于本地電網(wǎng)升級。美國能源部最近的一份分析指出，“電力系統(tǒng)迫切需要額外的電力傳輸能力——尤其是在不同地區(qū)之間。”普林斯頓大學(xué)的REPEAT項目研究發(fā)現(xiàn)，如果美國不能以更快的速度建設(shè)新的輸電系統(tǒng)，IRA預(yù)期遠景中約80%的減排目標(biāo)可能無法實現(xiàn)。輸電能力的缺乏導(dǎo)致數(shù)千個擬議中的風(fēng)能和太陽能項目將面臨數(shù)年的拖延，并網(wǎng)成本也將不斷上升。
長途輸電線路的缺乏還會影響電力可靠性。隨著電力需求的增加和極端天氣事件的愈演愈烈，許多電力運營商難以維持穩(wěn)定的供電，增強不同地區(qū)間的電網(wǎng)聯(lián)通強度和電力傳輸能力可以改善這種現(xiàn)狀。有研究指出，如果得克薩斯州孤立的電網(wǎng)與東南部電網(wǎng)聯(lián)通，那么在2021年致命的冬季風(fēng)暴期間，該州可能會遭受更少的停電。
美國政府目前正在采取措施緩解這些問題。美國聯(lián)邦能源管理委員會(Federal Energy Regulatory Commission)已經(jīng)探索鼓勵電網(wǎng)運營商制定更多的長期規(guī)劃，以及加強區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的舉措，同時該委員會將獲得更多跨州跨區(qū)輸電線路的批準(zhǔn)權(quán)限。
公用事業(yè)公司的選擇
美國ICF咨詢公司近期發(fā)布了一份針對公用事業(yè)公司應(yīng)對IRA影響的建議報告。報告指出，IRA的電氣化激勵措施將推動一波新的電力需求，消費者會抓住補貼機會購買電動汽車、熱泵和其他節(jié)能、氣候友好型的產(chǎn)品，用能需求的擴大可能會增加公用事業(yè)公司的收入，但若對此毫無預(yù)案，公用事業(yè)公司將陷入被動的局面，比如能否保障電力的可靠性。
美國的公用事業(yè)公司是電力系統(tǒng)中重要而基礎(chǔ)的一環(huán)，直接負責(zé)電力基礎(chǔ)設(shè)施的建造、運營和維護。2021年11月，美國頒布了兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法（BIL），該法案承諾為電網(wǎng)現(xiàn)代化和其他方面提供650億美元資金，公用事業(yè)公司可以利用BIL資金使電網(wǎng)更加可靠、彈性、靈活和安全。此外，ICF強調(diào)了公用事業(yè)公司做好未來規(guī)劃的重要性。
一是做好綜合資源規(guī)劃。IRA發(fā)布之后，發(fā)電經(jīng)濟性和需求方資源已經(jīng)發(fā)生了重大變化，要充分了解并及時掌握用戶側(cè)的需求變化。二是做好分配系統(tǒng)規(guī)劃。更多的分布式能源和負荷需要被納入公司的5年和10年分配系統(tǒng)規(guī)劃中，要做好預(yù)案，預(yù)判電網(wǎng)運營中的風(fēng)險點。有條件的公司應(yīng)該考慮使用來自高級量測體系（AMI）和其他來源的數(shù)據(jù)綜合進行動態(tài)分配規(guī)劃，以確保獲得準(zhǔn)確的實時托管容量。三是進行需求側(cè)管理潛力研究。當(dāng)IRA資金流向消費者時，能源效率和其他需求側(cè)管理項目的技術(shù)和可實現(xiàn)潛力將出現(xiàn)很大變化，因此公用事業(yè)公司要充分挖掘靈活負荷管理的潛力。
在技術(shù)層面，公用事業(yè)公司可以通過綜合資源規(guī)劃（IRP）分析確定支持電力系統(tǒng)可靠性和彈性、電網(wǎng)可見性和透明度的技術(shù)，并提高相關(guān)研究和投資的優(yōu)先性。在和能源監(jiān)管機構(gòu)合作方面，公用事業(yè)公司應(yīng)加強與監(jiān)管機構(gòu)的溝通。公用事業(yè)公司和監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)該就如何使納稅人的IRA利益最大化、以經(jīng)濟有效的方式應(yīng)對電網(wǎng)挑戰(zhàn)達成共識。鑒于各州的能源部門將主要管理IRA項目的資金分配，對IRA所支持的電氣化、能源效率和分布式能源項目有想法的公用事業(yè)公司，應(yīng)該盡早與能源部門溝通相關(guān)事宜。
原標(biāo)題：美國清潔能源并網(wǎng)危與機
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