美國“環境研究與政策中心和(he)前沿(yan)組織”發布題(ti)為《我們擁有(you)力(li)(li)量:挖掘美國清潔(jie)、可(ke)再生(sheng)能源(yuan)的(de)潛力(li)(li)》報告,認為美國擁有(you)資源(yuan)和(he)技術可(ke)以擺脫化(hua)石燃(ran)料,有(you)足夠的(de)風能和(he)太陽能資源(yuan)來滿足其所有(you)能源(yuan)需(xu)求,而且可(ke)再生(sheng)能源(yuan)技術正變得越來越先進,成本(ben)也在快速下降(jiang)。
在美(mei)(mei)(mei)國(guo),燃燒化石(shi)燃料造(zao)成的(de)污(wu)染(ran)每(mei)年(nian)造(zao)成死(si)亡人(ren)(ren)數(shu)超過(guo)35萬(wan)人(ren)(ren)(2018年(nian)數(shu)據);石(shi)油(you)、煤炭和(he)天然氣是美(mei)(mei)(mei)國(guo)溫室氣體排放總(zong)量(liang)的(de)80%。美(mei)(mei)(mei)國(guo)國(guo)家可再生能(neng)源實驗室(NREL)的(de)數(shu)據顯示,美(mei)(mei)(mei)國(guo)有足夠的(de)太陽(yang)能(neng)和(he)風能(neng)為國(guo)家提供能(neng)源美(mei)(mei)(mei)國(guo)的(de)太陽(yang)能(neng)資(zi)源。僅計算公用事業(ye)規(gui)模(mo)和(he)屋(wu)頂光伏發(fa)電(dian)量(liang),就有每(mei)年(nian)發(fa)電(dian)284太瓦(wa)時(shi)的(de)技術潛力(li);美(mei)(mei)(mei)國(guo)陸(lu)上和(he)海上的(de)風能(neng)資(zi)源,具有每(mei)年(nian)發(fa)電(dian)40太瓦(wa)時(shi)的(de)技術潛力(li),兩者合計相(xiang)當(dang)于2020年(nian)美(mei)(mei)(mei)國(guo)用電(dian)量(liang)的(de)87倍。
實現(xian)100%可再(zai)生能源(yuan)的未(wei)來,有四個領域至關重(zhong)要:建設可再(zai)生能源(yuan);電(dian)網現(xian)代化;減少能源(yuan)消費和(he)能源(yuan)需(xu)求管理;充分利用清潔(jie)能源(yuan)推動經濟(ji)發展。
快速部署可再生能源
在(zai)(zai)過(guo)去的(de)(de)(de)(de)20年(nian)(nian)里,美(mei)國風(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)和(he)(he)(he)太陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)量增(zeng)長(chang)了(le)60多倍,占美(mei)國2020年(nian)(nian)發(fa)電(dian)(dian)(dian)總量的(de)(de)(de)(de)12%。技術(shu)和(he)(he)(he)價格趨勢為未來幾年(nian)(nian)更(geng)(geng)快(kuai)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展指明了(le)方向,如今(jin)的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)力渦輪機(ji)和(he)(he)(he)太陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池板比(bi)以往(wang)任何時候(hou)都(dou)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)更(geng)(geng)少的(de)(de)(de)(de)空間、更(geng)(geng)低(di)的(de)(de)(de)(de)成本(ben)(ben)和(he)(he)(he)更(geng)(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)靈活性上(shang)產(chan)生更(geng)(geng)多的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源。從2009年(nian)(nian)到2020年(nian)(nian),風(feng)(feng)力發(fa)電(dian)(dian)(dian)成本(ben)(ben)下(xia)(xia)降了(le)71%,公用事業規模的(de)(de)(de)(de)太陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)成本(ben)(ben)下(xia)(xia)降了(le)90%。2019年(nian)(nian),新(xin)(xin)住宅太陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池板的(de)(de)(de)(de)平(ping)均(jun)效率比(bi)2010年(nian)(nian)和(he)(he)(he)2019年(nian)(nian)安裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)太陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池板高37%,風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)(de)平(ping)均(jun)裝(zhuang)機(ji)容量比(bi)2010年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)機(ji)容量高42%。新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)可(ke)再(zai)(zai)生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源技術(shu)將有助于為提供可(ke)再(zai)(zai)生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源提供更(geng)(geng)穩定和(he)(he)(he)多樣化(hua)的(de)(de)(de)(de)選擇(ze)。浮式海上(shang)風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組價格不(bu)斷下(xia)(xia)降,已在(zai)(zai)試點項(xiang)目(mu)中成功部署,可(ke)利(li)用美(mei)國西海岸的(de)(de)(de)(de)深水區的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)力資源。新(xin)(xin)一代的(de)(de)(de)(de)地熱技術(shu)的(de)(de)(de)(de)進步可(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)很快(kuai)使美(mei)國更(geng)(geng)多地區能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)夠利(li)用地下(xia)(xia)熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)巨大(da)潛力。
電網現代化
美國擁有(you)一個(ge)現(xian)代化的(de)(de)(de)(de)電網(wang),能(neng)(neng)夠儲(chu)存(cun)能(neng)(neng)量(liang),遠距離(li)輸送能(neng)(neng)量(liang),并對天氣條(tiao)件的(de)(de)(de)(de)變化作出(chu)反應。隨著(zhu)電池(chi)存(cun)儲(chu)容量(liang)的(de)(de)(de)(de)快速(su)上(shang)升,電池(chi)存(cun)儲(chu)的(de)(de)(de)(de)每瓦時成(cheng)(cheng)本(ben)急劇下降,從(cong)2015年到(dao)2018年下降了70%。現(xian)在,電池(chi)通常與新(xin)的(de)(de)(de)(de)風力(li)和太陽能(neng)(neng)發電廠一起部署,以(yi)在能(neng)(neng)量(liang)輸出(chu)較低(di)時儲(chu)存(cun)能(neng)(neng)量(liang),并通過幫助調節電網(wang)頻(pin)率和應對電網(wang)干擾來輔助電網(wang)功能(neng)(neng)。長期或海上(shang)儲(chu)能(neng)(neng)解(jie)決(jue)方案(an),如(ru)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)氫氣,可(ke)(ke)以(yi)幫助電網(wang)實現(xian)接(jie)近100%的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源供電。擴大輸電連接(jie)可(ke)(ke)以(yi)更(geng)有(you)效和靈活地(di)利用可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)資源,例如(ru)在得克薩斯(si)州(zhou),新(xin)的(de)(de)(de)(de)輸電線路有(you)助于釋放該(gai)州(zhou)農(nong)村地(di)區巨大的(de)(de)(de)(de)風能(neng)(neng)資源。先(xian)進的(de)(de)(de)(de)計算工具使先(xian)進的(de)(de)(de)(de)預測成(cheng)(cheng)為可(ke)(ke)能(neng)(neng),可(ke)(ke)以(yi)為電網(wang)運營商提供有(you)關(guan)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源發電的(de)(de)(de)(de)精(jing)確的(de)(de)(de)(de)信(xin)息。
減少和管理能源需求
美國(guo)(guo)在削減(jian)(jian)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)使(shi)用和提(ti)高能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)需(xu)(xu)求靈活性方面具有巨大潛(qian)力(li),這將(jiang)減(jian)(jian)少向可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉(zhuan)變所需(xu)(xu)的(de)(de)(de)新基礎(chu)設(she)施的(de)(de)(de)數量(liang)。根據美國(guo)(guo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)效率經濟委員會的(de)(de)(de)研究,到2050年能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)效率可以(yi)將(jiang)美國(guo)(guo)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)使(shi)用量(liang)減(jian)(jian)少一半。需(xu)(xu)求響應計劃可以(yi)降低峰值能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)需(xu)(xu)求,使(shi)電(dian)(dian)網能(neng)(neng)(neng)夠(gou)對可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供應的(de)(de)(de)變化做出響應。2019年的(de)(de)(de)研究發現,到2030年需(xu)(xu)求響應可提(ti)供200吉瓦(wa)的(de)(de)(de)“經濟上可行的(de)(de)(de)負(fu)荷潛(qian)力(li)”,相(xiang)當(dang)(dang)于峰值負(fu)荷水平(ping)的(de)(de)(de)20%。2018年,美國(guo)(guo)公用事(shi)業公司報告(gao)的(de)(de)(de)總登記需(xu)(xu)求響應能(neng)(neng)(neng)力(li)為20.8吉瓦(wa),相(xiang)當(dang)(dang)于約10,000臺(tai)風電(dian)(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)發電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)力(li)。
用可再生能源為一切需求供電
挖掘可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的巨大(da)潛(qian)力,可以(yi)(yi)用(yong)電(dian)替代石油或(huo)天然氣的最直(zhi)接用(yong)途提供能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。電(dian)動汽(qi)車(che)(EV)和電(dian)氣化(hua)的建筑物(wu)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)的效率遠遠高于化(hua)石燃料(liao)技術,完全(quan)電(dian)氣化(hua)的可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系(xi)統(tong)可以(yi)(yi)將一次能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消耗至少減少一半。尤(you)其(qi)是電(dian)動汽(qi)車(che)技術在過去十(shi)年(nian)中有(you)了(le)顯著的改(gai)進(jin):從(cong)2010年(nian)到2020年(nian),電(dian)動汽(qi)車(che)的平均(jun)行駛(shi)里程增(zeng)加了(le)4倍,電(dian)動汽(qi)車(che)電(dian)池的每瓦時成本下降了(le)89%。美(mei)(mei)國(guo)還可以(yi)(yi)以(yi)(yi)熱能(neng)(neng)(neng)的形(xing)式利用(yong)大(da)量的可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。美(mei)(mei)國(guo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)部估計,美(mei)(mei)國(guo)在全(quan)國(guo)有(you)超過17500個地(di)熱區(qu)域供暖裝置的經濟潛(qian)力,其(qi)中大(da)部分潛(qian)力位于主要人口中心(xin)附近,包括東北部。