美國“環境研(yan)究與政策(ce)中心和前(qian)沿組織”發布(bu)題為《我們擁有力(li)量:挖掘(jue)美國清潔、可再生(sheng)能源(yuan)(yuan)的潛力(li)》報(bao)告,認為美國擁有資源(yuan)(yuan)和技術(shu)可以擺脫(tuo)化(hua)石燃料(liao),有足(zu)夠的風(feng)能和太陽能資源(yuan)(yuan)來滿足(zu)其所有能源(yuan)(yuan)需求,而(er)且可再生(sheng)能源(yuan)(yuan)技術(shu)正變得(de)越來越先進,成本(ben)也在快速下(xia)降。
在美(mei)國(guo)(guo),燃燒化石燃料(liao)造(zao)成的(de)污染每年造(zao)成死亡人(ren)數超(chao)過35萬人(ren)(2018年數據);石油、煤炭(tan)和(he)天然氣(qi)是美(mei)國(guo)(guo)溫室(shi)氣(qi)體(ti)排放總量的(de)80%。美(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家可再生能(neng)(neng)源實驗(yan)室(shi)(NREL)的(de)數據顯示,美(mei)國(guo)(guo)有足夠的(de)太(tai)陽能(neng)(neng)和(he)風(feng)能(neng)(neng)為(wei)國(guo)(guo)家提供(gong)能(neng)(neng)源美(mei)國(guo)(guo)的(de)太(tai)陽能(neng)(neng)資源。僅計算公(gong)用事業規模和(he)屋頂光伏(fu)發電(dian)量,就(jiu)有每年發電(dian)284太(tai)瓦時(shi)的(de)技(ji)(ji)術(shu)潛力;美(mei)國(guo)(guo)陸上和(he)海(hai)上的(de)風(feng)能(neng)(neng)資源,具有每年發電(dian)40太(tai)瓦時(shi)的(de)技(ji)(ji)術(shu)潛力,兩者合計相當于2020年美(mei)國(guo)(guo)用電(dian)量的(de)87倍。
實(shi)現100%可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的未來,有四(si)個領域至(zhi)關重要:建設可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan);電網現代化;減少(shao)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消(xiao)費和能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)需(xu)求管理(li);充分利(li)用(yong)清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)推動(dong)經(jing)濟發(fa)展(zhan)。
快速部署可再生能源
在過去的(de)(de)20年(nian)(nian)里,美(mei)國風(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)和(he)(he)(he)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)量(liang)增(zeng)長了60多倍,占美(mei)國2020年(nian)(nian)發(fa)電(dian)(dian)總量(liang)的(de)(de)12%。技(ji)術和(he)(he)(he)價格趨勢為未來幾年(nian)(nian)更(geng)(geng)(geng)快(kuai)的(de)(de)發(fa)展指明了方向,如今的(de)(de)風(feng)(feng)(feng)力渦輪機和(he)(he)(he)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)板比(bi)以(yi)往任何時候(hou)都能(neng)(neng)在更(geng)(geng)(geng)少的(de)(de)空間、更(geng)(geng)(geng)低的(de)(de)成(cheng)(cheng)本和(he)(he)(he)更(geng)(geng)(geng)大的(de)(de)靈(ling)活性上產生(sheng)(sheng)更(geng)(geng)(geng)多的(de)(de)能(neng)(neng)源。從2009年(nian)(nian)到(dao)2020年(nian)(nian),風(feng)(feng)(feng)力發(fa)電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本下(xia)降了71%,公用事業規模的(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本下(xia)降了90%。2019年(nian)(nian),新住宅太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)板的(de)(de)平均效(xiao)率比(bi)2010年(nian)(nian)和(he)(he)(he)2019年(nian)(nian)安裝的(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)板高37%,風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)機組(zu)的(de)(de)平均裝機容(rong)量(liang)比(bi)2010年(nian)(nian)的(de)(de)裝機容(rong)量(liang)高42%。新的(de)(de)可再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源技(ji)術將(jiang)有助(zhu)于為提供(gong)可再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源提供(gong)更(geng)(geng)(geng)穩定和(he)(he)(he)多樣化的(de)(de)選擇。浮式海上風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)機組(zu)價格不斷下(xia)降,已在試點項目中成(cheng)(cheng)功部署,可利(li)用美(mei)國西海岸(an)的(de)(de)深水區的(de)(de)風(feng)(feng)(feng)力資源。新一代的(de)(de)地(di)熱(re)技(ji)術的(de)(de)進步可能(neng)(neng)很快(kuai)使美(mei)國更(geng)(geng)(geng)多地(di)區能(neng)(neng)夠利(li)用地(di)下(xia)熱(re)能(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)巨大潛力。
電網現代化
美國擁有(you)一(yi)個(ge)現代化的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang),能(neng)夠儲(chu)存能(neng)量(liang)(liang),遠距離輸(shu)送能(neng)量(liang)(liang),并(bing)對(dui)(dui)天氣(qi)條件的(de)(de)變化作出(chu)反應。隨(sui)著電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)存儲(chu)容量(liang)(liang)的(de)(de)快速上(shang)升,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)存儲(chu)的(de)(de)每瓦時成(cheng)(cheng)本急劇下降(jiang),從2015年到2018年下降(jiang)了70%。現在,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)通常與新(xin)的(de)(de)風(feng)力(li)和太陽能(neng)發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠一(yi)起部署,以在能(neng)量(liang)(liang)輸(shu)出(chu)較低時儲(chu)存能(neng)量(liang)(liang),并(bing)通過幫助調節電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)頻率和應對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)干(gan)擾(rao)來輔助電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)功能(neng)。長期或海上(shang)儲(chu)能(neng)解決方(fang)案(an),如可(ke)(ke)再生生產的(de)(de)氫氣(qi),可(ke)(ke)以幫助電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)實現接近100%的(de)(de)可(ke)(ke)再生能(neng)源供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。擴大輸(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)連接可(ke)(ke)以更有(you)效和靈活地利(li)用可(ke)(ke)再生資(zi)源,例如在得克薩斯州(zhou),新(xin)的(de)(de)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)線路有(you)助于釋放該州(zhou)農(nong)村(cun)地區巨大的(de)(de)風(feng)能(neng)資(zi)源。先進的(de)(de)計算(suan)工具使先進的(de)(de)預測成(cheng)(cheng)為(wei)可(ke)(ke)能(neng),可(ke)(ke)以為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)運營商提供有(you)關可(ke)(ke)再生能(neng)源發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)精(jing)確的(de)(de)信(xin)息。
減少和管理能源需求
美(mei)國(guo)在削減能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)使用(yong)和提(ti)高(gao)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)需求(qiu)靈(ling)活性方面(mian)具(ju)有巨(ju)大潛(qian)力(li)(li)(li),這將減少向(xiang)可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉變(bian)所需的(de)新基礎(chu)設施的(de)數量(liang)。根據美(mei)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)效(xiao)(xiao)率(lv)經濟委員會的(de)研(yan)究(jiu),到2050年(nian)(nian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)效(xiao)(xiao)率(lv)可(ke)以將美(mei)國(guo)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)使用(yong)量(liang)減少一半(ban)。需求(qiu)響應(ying)(ying)計劃可(ke)以降低峰值(zhi)(zhi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)需求(qiu),使電網能(neng)(neng)夠對可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供應(ying)(ying)的(de)變(bian)化做出響應(ying)(ying)。2019年(nian)(nian)的(de)研(yan)究(jiu)發現,到2030年(nian)(nian)需求(qiu)響應(ying)(ying)可(ke)提(ti)供200吉(ji)瓦的(de)“經濟上可(ke)行的(de)負荷潛(qian)力(li)(li)(li)”,相當(dang)于(yu)峰值(zhi)(zhi)負荷水(shui)平的(de)20%。2018年(nian)(nian),美(mei)國(guo)公用(yong)事業公司報告的(de)總(zong)登記(ji)需求(qiu)響應(ying)(ying)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)為20.8吉(ji)瓦,相當(dang)于(yu)約10,000臺(tai)風電機組的(de)發電能(neng)(neng)力(li)(li)(li)。
用可再生能源為一切需求供電
挖掘可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源的(de)(de)(de)(de)巨大潛力,可(ke)(ke)以用(yong)電(dian)(dian)替代石油或天然氣(qi)的(de)(de)(de)(de)最直接用(yong)途提(ti)供(gong)能(neng)(neng)源。電(dian)(dian)動汽車(che)(che)(EV)和(he)電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)的(de)(de)(de)(de)建筑(zhu)物(wu)能(neng)(neng)源系統(tong)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)遠遠高(gao)于(yu)化(hua)石燃(ran)料(liao)技術(shu)(shu),完(wan)全電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源系統(tong)可(ke)(ke)以將一(yi)次(ci)能(neng)(neng)源消耗至(zhi)少(shao)減少(shao)一(yi)半。尤(you)其(qi)是(shi)電(dian)(dian)動汽車(che)(che)技術(shu)(shu)在過(guo)去十年中(zhong)(zhong)有了顯著的(de)(de)(de)(de)改(gai)進(jin):從2010年到2020年,電(dian)(dian)動汽車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)平(ping)均行駛里程增(zeng)加了4倍,電(dian)(dian)動汽車(che)(che)電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)每瓦(wa)時成本(ben)下降了89%。美國(guo)(guo)還(huan)可(ke)(ke)以以熱能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)形式利用(yong)大量的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源。美國(guo)(guo)能(neng)(neng)源部(bu)估計(ji),美國(guo)(guo)在全國(guo)(guo)有超過(guo)17500個(ge)地熱區域供(gong)暖裝置的(de)(de)(de)(de)經濟潛力,其(qi)中(zhong)(zhong)大部(bu)分(fen)潛力位(wei)于(yu)主要人口中(zhong)(zhong)心(xin)附近(jin),包括東北部(bu)。