美国能源部前脚发布完太阳能发展蓝图，加州后脚就“掉了链子”

  9月8日，美国能源部 (DOE) 发布了太阳能未来研究报告。报告指出，到2035年，太阳能有望为全美提供40%的电力，推动电网深度脱碳。

  截至2020年年底，全美新增太阳能装机容量15吉瓦，太阳能总计装机容量76吉瓦，占当前电力供应的3%。美国能源部国家可再生能源实验室的研究表明，到2035年，美国需要将其每年新增的太阳能装机容量翻两番，并向以可再生能源为主的电网提供1000吉瓦的电力；到2050年，太阳能可为零碳电网提供1600吉瓦的电力，其产生的电力将超过当今美国所有住宅和商业建筑所消耗的电力。

  然而，就在该蓝图发布的第二天，加州的可再生能源电力系统告急。

  9月9日，加州最大的电网运营商加州独立系统运营商(CASIO) 向美国能源部提交了一份名为“根据联邦电力法第202(c)条请求紧急命令”的文件，文件中表示需要联邦政府宣布发生 “电力可靠性紧急情况”， 希望可以使用更多的化石燃料发电来防止加州大规模停电。CAISO 还希望美国能源部可以暂停空气污染法规，以便可以使用天然气涡轮机作为备用发电和释放额外的能源容量，以帮助缓解电网的电力需求。

  众所周知，这不是加州电力系统的第一次告急。2020年8月，加州就曾因极端高温天气导致当地可再生能源电力供应不足，从而发生了20年来最大规模的停电。

  而作为推动可再生能源发展的“激进派”，加州并没有因停电问题而降低可再生能源电源的装机速度，尤其是其最具优势的太阳能发电。

  美国太阳能工业协会的数据显示，2021年第一季度，加州新增太阳能装机31872.8兆瓦，位居全美第一。截至目前，太阳能发电占加州电源比例的23.57%。

  不仅仅是加州，在过去8年中，美国太阳能新增装机的比例每年都位列前位。美国能源部的数据显示，2020年，太阳能发电占全美电网新增发电量的43%，达到了历史上的最大份额。目前，太阳能发电占比已从2010年的0.1%上涨到了到如今的3%以上。

  除了太阳能装机的狂飙突进外，美国风能装机也紧随其后。2020年全美新增风力发电装机容量数年来首次超过太阳能新增发电装机，达到创纪录的16836兆瓦，累计总装机容量为121.955吉瓦。咨询机构Wood Mackenzie的数据显示，2020年，全美太阳能和风能新增装机总计占比为81%，远高于2015年创下的 68% 的纪录。

  然而，高比例的可再生能源装机却没能交出亮眼的答卷。不论是当前加州的电力供应紧张还是今年年初的得州大停电，美国的非水可再生能源都没能接住化石老大哥送出的这根交接棒。

  全球能源互联网发展合作组织北美办公室副主任王乾坤表示，加州的停电问题是当下非水可再生能源在电源结构中占比过大会出现的典型问题。

  “当高温等极端天气导致用电负荷急剧攀升后，由于可再生能源还不能担当大任，即高峰时段輸出功率不够，或者功率达到高峰时负荷又下来了，系统消纳不了那么多时，就需要其他电源顶上来，但目前加州的煤电和核电都在退出，发电量占比已经不大，而相对清洁的天然气发电又因加州空气清洁法案中对燃气发电采取了限制，所有因素归结到一起，就导致了目前加州每年夏天用电紧张的情况。”

  王乾坤表示，从长远看，要实现高比例可再生能源并网需要多管齐下。

  “一是可再生能源发电规模要上去；二是电源灵活性要强，保留一定的低排放常规电源、储能等作为调节；三是电网要互联互通，加强电网与周边电网互联，实现更大范围互补互济；四是需求侧灵活资源要用上，通过发展虚拟电厂、电动汽车V2G技术、需求侧响应等，引导用户用电行为与可再生能源发电特性相匹配。”

  不过就加州而言，老问题还没解决，新的隐患又出现了。

  今年2月，加州能源委员会表示，考虑在明年发布新规，禁止全州新建房屋接入和使用天然气。加州也将成为全美第一个公开告别天然气的州。根据公开资料显示，截至目前，加州已有超过50个大小城市颁布了新法规，禁止或者限制新建房屋接入天然气管道，并出台政策分步骤淘汰天然气。

  如果天然气被淘汰，未来加州新建房屋的居民取暖、做饭等用能方式将全部转用电能，这无疑是给加州脆弱的电网雪上加霜。

  此外，不仅是在用能侧，天然气在发电侧的日子也不好过。加州的清洁空气法案也对燃气发电厂有着严格的限制，也就是说燃气电厂发电量的多少受到整个法案的约束。这也是文章开头CAISO 运营商希望美国能源部可以暂停空气污染法规，允许使用天然气发电补充电力缺口的原因。

  综上不难看出，尽管加州的可再生能源装机容量离拜登提出的到2035年实现100%清洁电力的目标越来越近，但在注重数量的同时如何保障发电的“质量”才是更为要紧的事。

  责任编辑 | 能源评论.首席能源观