目标、障碍及其对煤炭和天然气的意义。

拜登总统的气候愿景是在美国经济的电力部门将能源从化石燃料转变为可再生能源。 目标之一是 80% 的电力来自可再生能源 到2030年。

这是一个延伸，因为如果将核能与太阳能、风能和水电一起计算在内，可再生能源现在仅占 40%（图 1）。 在短短 7-8 年内，美国必须从目前约 40 GigaKiloWattHours/Y (GKWH/Y) 的当前总电能的 4,000% 增加到更大数量 GKWH/Y 的 80%，因为预计美国将需要更多到 4,000 年总能量超过 2030 GKWH/Y。

但它有多大的延伸？ 让我们把一些数字放在一起看看这个目标的可行性，以及对石油和天然气行业可能产生的后果。

可再生能源的增长需要实现拜登的目标。

EIA 提供了到 2021 年美国发电的历史（图 2）。 表 1 中给出了这些数字。到 2021 年，可再生能源（包括上述定义的核能）将达到 40%。 要立即将其提高到 80%，将需要另外 40% 或 186 GW 的可再生能源。 美国的总供应量为 466 GW。

如果改为使用到 2030 年的 EIA 预测，则总功率将为 4,570 GKWH/Y 而不是 4,080 GKWH/Y，要达到该总量的 80% 将需要额外的 157 GW。 请注意，这 157 吉瓦低于 186 年的 2021 吉瓦，因为 157 吉瓦是在 2030 年可再生电力预计增加的基础上计算的。

此外，该预测是 EIA 的参考案例。 它们还包括此处未考虑的其他四个投影案例。

实际上，该 可再生能源的额外增长 到 2030 年将接近 157 吉瓦。 但如果 186 吉瓦的太阳能和风能在一年内神奇地安装，即 2023 年，这种供应将继续，并进行维护，以填补 157 吉瓦的缺口，并实现 80 年所需的 2030% 目标。

这个数字范围比 报告的其他数字 950 吉瓦的新清洁能源和 225 吉瓦的储能到电网，到 1175 年总计 2030 吉瓦。这些更高的数字显然是基于平均每年 120 吉瓦的累计供应。 但是，一旦安装了一系列发电量为 120 GW 的太阳能或风力发电场，例如在第一年，此类装置将在剩余时间内保持不变。 这不是一个累积命题。

实施可再生能源增长的三个步骤。

实现电力可再生能源增长分为三个步骤：(1) 发电，(2) 输电，以及 (3) 通过变电站向家庭配电。

发电能力似乎不是问题。 同一份报告 quotes 930 GW 的容量和 420 GW 的存储容量正在排队——等待在美国各地建造。 根据我们的计算，这太过分了，需要一次性额外增加 157 – 186 GW。

但是步骤（2）有一个问题：高压线输电。 该报告描述了电子沿传输线移动的大量增加与美国高速公路系统之间的类比：为了承载大量增加的汽车数量，需要更多的高速公路，或更宽的高速公路，以及更多的入口坡道。

路障。

太阳能和风能开发商正在排队等待建造许可。 延迟是由于“互连队列”，这意味着开发商的申请必须等待地方当局的批准。 这里有一些有用的 对问题的洞察:

连接许可在 2010 年之前花费了大约两年时间，但最近增加了一倍。 到 8,000 年底，有 2021 多个可再生能源项目在排队等待——超过了美国所有现有发电厂的总容量。

原因首先是，美国现有的输电线路已接近满负荷运行。 其次，一些开发商低估了接入电网的成本——一份报告称，成本在 2018 年之后翻了一番。

第三，该系统一直基于先到先得的原则。 当匆忙的开发人员放入准备不足的连接应用程序时，这会遇到麻烦，而这些应用程序往往会阻塞系统。 也许他们的策略是提交几份申请，并希望其中一份能留在某个地方。

对此的一个答案是优先考虑已完成尽职调查的“准备就绪”的应用程序。 另一个答案是分组评估单独的提案，然后分批提供许可证。

负责监管全美输电线路的联邦能源监管委员会 (FERC) 正在制定新规则，以简化连接审批流程。

一位观察家表示，底线是美国需要将全美输电线路扩大 25% 左右。

部落投资可再生能源。

故事大同小异 对于太阳能和风能等可再生能源的部落企业，但有一些额外的曲折。

首先，2022 年的《降低通货膨胀法》(IRA) 首次允许部落获得太阳能和风能项目的税收抵免。 部落拥有的土地约占美国国土面积的 6%。 这意味着他们可以提供近 10 GW 的可再生能源，约占 2021 年美国上线项目总数的三分之一。

但主要障碍是相同的——互连队列。 如果部落所有者没有雄厚的财力，那么漫长的等待时间、数年以及互连费用的不确定性都是严重的问题。 该报告讲述了两个正在开发的风电场，其费用为 48 万美元，开发商无力承担，不得不退出队列。

在一个部落的领土上，队列的延迟估计为 5-7 年，这几乎使其无法帮助实现拜登总统到 80 年实现 2030% 可再生电力的目标。

想要开发自己的电力设施的部落的一个缺点是缺乏技术经验或种子资金来完成可行性研究。 但是 IRA 法已经增加到 20 亿美元（从仅 2 亿美元），现在可用于可再生项目的贷款，这应该是一个很大的帮助。

美国有近 600 个部落，新的 IRA 法似乎是部落开发自己的太阳能、风能和电池存储项目的绝佳机会。

这对煤炭和天然气意味着什么。

如果可再生能源到 30 年要增加 157% 或 2030 GW，如果 522 年的总发电量为 2030 GW（如表 1 所示），则必须采取一些措施。煤炭和天然气必须减少 157 GW 才能补偿。

从逻辑上讲，首先要做的是燃煤发电厂，因为煤炭比天然气燃烧起来更脏。 如果煤炭在 2030 年达到零，下降 103 吉瓦，那么天然气在 54 年必须下降 123 吉瓦至 2030 吉瓦，以确保总下降 157 吉瓦。

天然气从 177 年的 2021 吉瓦下降到 123 年的 2030 吉瓦，降幅达 30%。 因此，如果关闭所有燃煤器，燃气发电厂将减少使用 30% 的天然气。 如果供应跟随需求，美国的天然气产量将在 30 年至 2021 年间下降 2030%。这与石油和天然气的范围一致 先前估计的天然气削减，基于拜登总统的目标（更新于 Teknisk Ukeblad，2021 年 XNUMX 月。）

美国到 30 年天然气产量削减 2030% 将是拜登到 80 年实现 2030% 可再生电力目标的严重后果。如果到 30 年不关闭所有燃煤电厂，这一比例将超过 2030% . 但是，如果美国过剩的产量可以通过液化天然气油轮转移到欧洲和东南亚等地，那么这一比例会更低。

外卖。

为实现拜登总统提出的到 80 年可再生能源提供总电力的 2030% 的目标，燃气发电厂的装机容量预计将从 177 年的 2021 吉瓦下降到 123 年的 2030 吉瓦，降幅达 30%。

这应该是石油和天然气行业的一个担忧，因为如果供不应求，美国的天然气产量将在 30 年至 2021 年间下降 2030%。

如果不关闭所有燃煤电厂，该比例将超过 30%。 但如果美国过剩的产量通过液化天然气油轮运往海外，这一比例将会降低，这已经在发生。

要实现总统的目标，主要障碍不是供应，而是穿越全国的输电线路的升级。 FERC 正在更改规则以加快系统速度。

美国有近 600 个部落，新的 IRA 可再生项目贷款法加上新的 FERC 规则应该是部落开发自己的太阳能、风能和电池存储项目的绝佳机会。