美國環保商務(GreenBiz)集團高級能源分析師和VERGE能源主持莎拉·戈爾登(Sarah Golden)，上月底在網上發文說，現在是美國重新考慮電網的時候了。她認為，“制定政策的人們重新考慮美國電網時，就有新的機會審視現有能源的價值，并思考要為哪些社區設計未來[1]。”

美國東部、西部、德州與海上風電群閉環的宏觀電網“設想”

電網面臨雙重挑戰：需要變得有彈性而且清潔。單獨看，任何一個都令人生畏。再加上正確的政策支持，其緊迫程度足以決心“采取行動”了。

最近，拜登政府宣布實施一項重要的基礎設施計劃[2]，其中清潔能源和美國電網更新是“核心”項目。

這種轉變的需要從來沒有像現在這么迫切。今天的電網大多建于上世紀50年代和60年代，預期壽命50年。在美國土木工程師協會四年一次的工作報告上，美國的能源基礎設施的得分是“C-”[3]。

電網故障，對健康和安全有真實的影響。過去的六個月里，已經看到兩個例子，說明電網是多么脆弱，特別是隨著氣候變化，天氣變得更加不可預測。去年夏天，西部各州的熱浪導致加州輪流停電，南部各州的寒流導致得克薩斯州出現致命的斷電[4,5]。

因此，現在是重新構想21世紀美國電網“大觀念”的最佳時機。脫碳領域某些最聰明的人，正在思考這個難題，就如何設計一個電力系統有許多建議，即要有彈性、負擔得起、清潔，又要準備滿足社會日益增長的電力需求。其中，有三個重要觀念。

1. 重新構想連接全美的電力系統

美國的電力系統，主要是三個獨立運行的地區：西部地區(西部互聯網);東方地區(東部互聯網)和得克薩斯州(得州電力可靠性委員會)。

據美國國家可再生能源實驗室(NREL)分析[6]， 至關重要的是讓連接這三個獨立部分的電網，使可再生能源達到更高的水平。

加強連接，即所謂的結合部，有重大意義的是全國范圍轉向可再生能源容量的添加過程。如果連接起來，美國的電力系統就更容易從產生地到需要地“共享”清潔能源，從而更好地平衡電網，解決可再生資源的間歇性問題。

NREL對數據進行了分析，發現這還是個很好的投資。據NREL分析，電網互聯上每投入1美元，美國經濟增長就能得到2.5美元的回報。

就經濟回報而言，這個研究報告關注的是這種投資的回報，而不是成本——這是對整個清潔能源領域基礎設施投資最有價值的觀點。

2. 重新構想適應可再生能源的市場設計

美國現在的電網是按20世紀資源組合設計的，發電集中在大型發電機組，比如那些由燃煤、核能和水力資源發電的裝置。如今的能源生產，分布式間歇性能源越來越多，尤其是風能和太陽能。隨著更深地進入21世紀，這個趨勢只會繼續增長。

市場設計，管理電網的規章制度，需要“迎頭趕上”。據可再生能源消費者聯盟(REBA)的最新分析[7]，通過正確的市場設計，美國可以使用現今的技術，使90%的電力系統可靠而經濟地脫碳。

REBA的研究匯集了數十份其他報告的調研成果，提出的許多建議，把可再生能源與現有能源放在同等地位。問題的關鍵不是讓可再生能源獲得優勢，而是讓它們憑借自身的價值和優點進行競爭。這個報告，不回避監管部門的各種偏見，推薦的市場設計，就是對分布式發電和能源市場開放的，以簡化能源采購過程。

3. 重新評估常規能源資源的價值

風能和太陽能成本的下降意味著，在平準化成本的基礎上，它們比現有能源更便宜。幾年前就知道這是真的。但RethinkX的一份新報告顯示，包括煤炭、天然氣、水電和核能在內的傳統能源資源的價值甚至比我們想象的還要低[8]。

這是因為傳統發電機組的經濟計算假定，從現在到2040年甚至更久，它們將能夠出售相同質量的電力。按照RethinkX的說法，它沒有考慮到來自太陽能和風能的競爭壓力，而這兩種能源一旦建成，成本就幾乎為零。其結果是，高估了各種資源的價值，會造成全球金融泡沫。

美國煤炭容量因子85%的假設與現實

可再生能源已經在侵蝕發電廠的經濟假設，而未來十年的電力需求低于預期。上圖顯示自2010年以來，美國煤炭行業的表現一直不佳，而且還將進一步下降。(RethinkX的報告有更多關于不同地區不同能源的數據。)

制定政策的人們重新考慮美國電網時，就有新的機會審視現有能源的價值，并思考要為哪些社區設計未來。

資料與注釋：

1. Sarah Golden, The time is right to rethink the grid, GreenBiz, March 26, 2021

2. https://www.nytimes.com/2021/03/22/business/biden-infrastructure-spending.html

3. 2021 INFRASTRUCTURE REPORT CARD, https://infrastructurereportcard.org/cat-item/energy/

4. Mark Dyson & Ben Serrurier & Charles Teplin, California’s blackouts and its clean energy transition, RMI, September 3, 2020

5. Sarah Golden, Our grid isn't ready for climate change. GreenBiz, February 19, 2021

6. https://www.nrel.gov/analysis/seams.html

7. REBA, Designing the 21st Century Electricity System: HOW ELECTRICITY BUYERS CAN ACCELERATE，REBA Institute March 2021; https://reba-institute.org/research/designing-the-21st-century-electricity-system/

8. Adam Dorr & Tony Seba, Rethinking Energy: The Great Stranding: How Inaccurate Mainstream LCOE Estimates are Creating a Trillion-Dollar Bubble in Conventional Energy Assets, RethinkX, February 2021