到2035年,50%的国家可再生电力标准将促进经济发展并减少碳排放

2019年6月26日|上午9:06
图片来源:Omari Spears/UCS
史蒂夫·克莱梅尔
能源研究与分析总监

今天,参议员汤姆·尤德尔(dn - nm)和其他几位介绍2019年可再生电力标准法案该法案将使可再生能源的供应从2018年占美国发电量的18%增加一倍以上,到2035年至少达到50%。这是一个强有力的提议,建立在最近的清洁能源势头在各州建立长期的国家可再生能源政策。一个新的UCS分析表明,到2035年,国家可再生电力标准(RES)达到50%,将促进经济发展,使消费者受益到2050年,让国家走上电力行业脱碳的道路

可再生能源要求电力公司逐步增加可再生能源(风能、太阳能、地热能、生物质能和水电)在其电力供应中的数量。它使用基于市场的方法这刺激了多种技术、项目和公司之间的竞争,以最低的价格提供最多的清洁能源,并不断激励人们降低成本。目前已就位在29个州和华盛顿特区,我们有一个良好的业绩记录20多年来在部署可再生能源、创造就业和减少排放方面取得的成功。国家可再生能源将确保整个国家从加速清洁能源转型中获益。

为什么是50%的国家可再生能源?

到2035年,50%的可再生能源是可行和负担得起的,将有助于美国实现其气候目标。据统计,在过去十年中,美国电力销售中可再生能源的份额平均每年增长近1%能源情报署(EIA)数据。到2035年,50%的RES将是这一比率的两倍多——这是一个积极但可实现的水平,与主要国家所采取的承诺一致,最近的分析表明我们可以做到加快使用可再生能源到2050年占美国电力的80%实现本世纪中叶的脱碳目标UCS联合国政府间气候变化专门委员会,其他的研究).

传统的可再生能源政策将总体可再生能源目标设定为未来零售电力销售总额的一小部分,而这项提案采用了一种新颖的方法,规定了美国每个零售供应商必须达到的数量增加他们每年的可再生能源份额。对新可再生能源的关注将有助于在清洁能源领先的州和对可再生能源投资不足的州之间创造公平的竞争环境,无论它们是从哪里开始的。

由于根据该法案,大多数现有的可再生能源没有资格获得联邦可再生能源信贷(RECs),因此将有动力在州内建造新的可再生能源,而不是简单地从其他州的现有项目中购买RECs。与可再生能源成本大幅下降在过去的十年里,所有的州现在都可以获得低成本的清洁能源。该法案还将提供额外的信用额度,用于在污染严重或正在从煤炭转型的经济困境社区安装可再生能源项目。

重要发现

为了了解该提案的影响,我们对到2035年50%的RES进行了分析,发现该政策提供了:

  • 2020-2035年累计新增资本投资3740亿美元
  • 从2020年到2035年,消费者能源账单累计净节省340亿美元(0.6%)
  • 电力部门CO减少46%22035年的排放量

在这个分析中,我们使用了国家可再生能源实验室(NREL)的区域能源部署系统(ReEDS)模型.我们将可再生能源政策案例与“一切照旧”(BAU)情景进行了比较,后者假设除了2019年5月底存在的政策之外,没有新的州或联邦政策。看到我们的的幻灯片技术附件有关场景和假设的更多详细信息。

以下是我们分析发现的更多细节:

能源多元化

到2035年,50%的国家可再生能源将使国家的电力结构多样化减少过度依赖天然气的风险.在BAU情景下,天然气价格持续走低且没有新政策出台,天然气发电量将大幅增长,从2018年占美国电力结构的35%增加到2035年的58%(图1)。大部分新增天然气发电量将取代即将退役的燃煤电厂和少数现有核反应堆。这种对天然气的依赖程度构成重大风险潜在的供应短缺和价格波动对消费者和美国经济的影响。

相比之下,到2035年,与BAU相比,50%的国家可再生能源将使可再生能源的份额增加一倍左右,减少38%的天然气产量并几乎逐步淘汰剩余的相对较少的煤炭发电。它还将确保所有退役的核电站主要被零碳电力取代,而不是天然气。

图1所示。到2035年,国家可再生能源的发电量将达到50%

大多数新的可再生能源开发将来自风能和太阳能在50%的可再生能源标准下。风力发电能力将增加一倍以上从今天的约100吉瓦(GW)到2035年超过250吉瓦。太阳能光伏发电能力将增加近8倍到2035年达到505吉瓦,比BAU高出332吉瓦。

为了帮助整合不断增长的可变风能和太阳能发电水平,到2035年,储能容量将增加近两倍,达到64吉瓦,比BAU多32吉瓦。此外,与BAU相比,美国交流线路的输电容量将增加4%,直流线路的输电容量将增加21%,总计增加420万兆瓦英里。

经济发展

可再生能源在50%可再生能源比例下的部署将有助于美国成为全球清洁能源竞赛的领导者。它将建立在最近的基础上可再生能源就业增长在制造、建筑、运营、维护和许多其他行业,并将推动整个经济的重大投资。50%的可再生能源将带来以下经济效益:

  • 2020-2035年累计新增资本投资3740亿美元;比BAU多2440亿美元
  • 到2035年,每年的运营和维护费用将达到120亿美元
  • 从2020年到2035年,累计向地方政府缴纳56亿美元的财产税
  • 从2020年到2035年,累计向农村土地所有者支付14亿美元的风电土地租赁费用

消费者的利益

增加可再生能源的使用可以为消费者提供重要的好处。的风能和太阳能的成本已经下降在过去十年中,可再生能源的价格下降了70%以上,使消费者更能负担得起。通过增加竞争和多样化电力供应,可再生能源减少了对化石燃料的需求,从而为所有消费者带来更低、更稳定的天然气价格。

在国家可再生能源比例达到50%的情况下,到2035年,电力部门的天然气价格将比BAU低35%。电力部门天然气使用量的显著减少也将降低家庭和企业使用天然气供暖、制造和其他用途的成本。

到2035年,与BAU相比,50% RES下的平均零售电价高出6.7%,但仅比当前水平高出0.2%(图2)。然而,天然气价格的下降抵消了电价的上涨,导致累计净节省340亿美元(0.6%)2020-2035年消费者天然气和电费的综合账单。

图2。美国平均零售电价

到2030年,一个每月使用600千瓦时的典型家庭每年将多支付18美元的电费,到2035年,与BAU相比,将多支付51美元。然而,对于近一半使用天然气供暖的美国家庭来说,到2025年,典型的天然气年账单将降低43美元,到2035年将降低94美元。工业和商业消费者天然气费用的降低也将抵消略高的电费。

智能气候解决方案

增加可再生能源的使用是一种明智的、经济有效的减少二氧化碳的方法2)排放。国家可再生能源是一项关键战略,它将使美国走上电力行业脱碳和满足《巴黎气候协定》的道路。

根据BAU,美国电力行业公司2由于天然气发电量的增加,排放量在2030年后趋于平稳,然后增加。相比之下,CO2到2035年,在50%的国家可再生能源标准下,排放量将比BAU水平低46%(图3)。累计起来,50%的可再生能源标准将减少CO22020-2035年减排42亿吨。这些减少,加上其他空气污染物的减少,根据美国政府2016年的估计,到2035年,将为气候和公共健康带来1400亿美元的累计效益碳排放的社会成本

图3。美国电力部门的二氧化碳排放量

尤德尔法案为美国在清洁能源领域的领导地位提供了一条途径

从我们的分析中,我们可以看到,参议员尤德尔的提议将使美国在本世纪中叶走上电力部门脱碳的道路。要实现美国的气候目标,还需要出台更多的气候和清洁能源政策。这包括制定碳价或碳排放上限等政策,提高能效标准,增加清洁能源研发和基础设施投资的资金,以及鼓励清洁能源行业的发展更大的电气化交通、建筑和工业。考虑到巨大的经济、消费者和气候效益,在国会考虑将美国过渡到低碳能源未来的新政策时,一个强大的国家可再生能源应该是首要任务。