เป้าหมาย สิ่งกีดขวางบนถนน และความหมายทั้งหมดสำหรับถ่านหินและก๊าซ

วิสัยทัศน์ด้านสภาพอากาศของประธานาธิบดี Biden คือการเปลี่ยนพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปสู่พลังงานหมุนเวียนในภาคการผลิตไฟฟ้าของเศรษฐกิจสหรัฐฯ หนึ่งในเป้าหมายคือ 80% ของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน ภายในปี 2030

สิ่งนี้ยืดเยื้อเพราะปัจจุบันพลังงานหมุนเวียนมีส่วนร่วมเพียง 40% หากรวมนิวเคลียร์พร้อมกับพลังงานแสงอาทิตย์ ลม และพลังน้ำ (ภาพที่ 1) ในเวลาเพียง 7-8 ปี สหรัฐฯ จะต้องเปลี่ยนจาก 40% ของพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดในปัจจุบันที่ประมาณ 4,000 GigaKiloWattHours/Year (GKWH/Y) เป็น 80% ของจำนวน GKWH/Y ที่มากขึ้น เนื่องจากคาดว่าสหรัฐฯ จะต้องการพลังงานไฟฟ้ามากกว่านี้ มากกว่า 4,000 GKWH/Y ของพลังงานทั้งหมดภายในปี 2030

แต่มันยืดได้เท่าไหร่? เรามารวมตัวเลขเข้าด้วยกันเพื่อดูว่าเป้าหมายนี้เป็นไปได้เพียงใด และอะไรคือผลที่ตามมาสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

การเติบโตของพลังงานหมุนเวียนที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุเป้าหมายของ Biden

EIA ให้ประวัติการผลิตไฟฟ้าของสหรัฐอเมริกาจนถึงปี 2021 (รูปที่ 2) ตัวเลขแสดงไว้ในตารางที่ 1 สำหรับปี 2021 พลังงานหมุนเวียน (รวมถึงนิวเคลียร์ตามที่กำหนดไว้ข้างต้น) มีจำนวน 40% หากต้องการเพิ่มเป็น 80% ในทันที จะต้องใช้พลังงานทดแทนอีก 40% หรือ 186 GW อุปทานทั้งหมดของสหรัฐคือ 466 GW

หากใช้การประมาณการ EIA ถึงปี 2030 แทน กำลังไฟทั้งหมดจะเท่ากับ 4,570 แทนที่จะเป็น 4,080 GKWH/Y และถึง 80% ของทั้งหมดนี้จะต้องใช้เพิ่มอีก 157 GW โปรดทราบว่า 157 GW นี้ต่ำกว่า 186 GW ในปี 2021 เนื่องจาก 157 GW อยู่เหนือการเพิ่มขึ้นของไฟฟ้าหมุนเวียนที่คาดการณ์ไว้จนถึงปี 2030

อีกทั้งประมาณการนี้เป็นกรณีอ้างอิงของ EIA นอกจากนี้ยังรวมถึงกรณีการฉายภาพอีกสี่กรณีซึ่งไม่ได้พิจารณาในที่นี้

ตามความเป็นจริงแล้ว การเติบโตเพิ่มเติมของพลังงานหมุนเวียน จนถึงปี 2030 จะใกล้เคียงกับ 157 GW แต่หากมีการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมขนาด 186 GW อย่างน่าอัศจรรย์ภายในหนึ่งปี 2023 อุปทานนี้จะดำเนินต่อไปพร้อมกับการบำรุงรักษา เพื่อเติมเต็มช่องว่าง 157 GW และบรรลุเป้าหมาย 80% ที่จำเป็นสำหรับปี 2030

ตัวเลขช่วงนี้น้อยกว่ามาก รายงานตัวเลขอื่น ๆ จากพลังงานสะอาดใหม่ 950 GW และแหล่งกักเก็บพลังงาน 225 GW ไปยังกริด รวมเป็น 1175 GW ภายในปี 2030 ตัวเลขที่สูงขึ้นเหล่านี้เห็นได้ชัดว่ามาจากการจัดหาสะสม 120 GW ทุกปีโดยเฉลี่ย แต่เมื่อมีการติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์หรือกังหันลมขนาด 120 กิกะวัตต์ในปีแรก การติดตั้งดังกล่าวจะยังคงอยู่ตลอดระยะเวลาที่เหลือ มันไม่ใช่ข้อเสนอแบบสะสม

สามขั้นตอนในการดำเนินการการเติบโตของพลังงานหมุนเวียน

มีสามขั้นตอนในการดำเนินการการเติบโตของพลังงานหมุนเวียนไฟฟ้า: (1) การผลิตไฟฟ้า (2) การส่ง และ (3) การกระจายผ่านสถานีย่อยไปยังบ้าน

กำลังการผลิตไฟฟ้าดูเหมือนจะไม่มีปัญหา รายงานเดียวกัน อ้างความจุ 930 GW และพื้นที่เก็บข้อมูล 420 GW อยู่ในแนวเดียวกัน – กำลังรอที่จะสร้างในสหรัฐอเมริกา นี่เป็นวิธีที่เหนือกว่า ตามการคำนวณของเรา ซึ่งต้องเพิ่มขึ้นอีก 157 – 186 GW เพียงครั้งเดียว

แต่มีปัญหากับขั้นตอน (2): การส่งโดยสายไฟฟ้าแรงสูง รายงานอธิบายความคล้ายคลึงกันระหว่างการเพิ่มจำนวนของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปตามสายส่งไฟฟ้าและระบบฟรีเวย์ทั่วสหรัฐอเมริกา: เพื่อให้จำนวนรถยนต์เพิ่มขึ้นอย่างมาก จำเป็นต้องมีทางด่วนมากขึ้น หรือทางฟรีเวย์ที่กว้างขึ้น และทางลาดเข้ามากขึ้น

อุปสรรค์

ผู้พัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์และลมกำลังรอใบอนุญาตก่อสร้าง ความล่าช้าเกิดจาก "คิวการเชื่อมต่อโครงข่าย" ซึ่งหมายความว่าแอปพลิเคชันของนักพัฒนาต้องรอการอนุมัติจากหน่วยงานระดับภูมิภาค นี่คือบางส่วนที่มีประโยชน์ ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับปัญหา:

การอนุญาตให้เชื่อมต่อใช้เวลาประมาณสองปีก่อนปี 2010 แต่เพิ่มเป็นสองเท่าเมื่อไม่นานมานี้ โครงการพลังงานหมุนเวียนกว่า 8,000 โครงการรอคิวอยู่ ณ สิ้นปี 2021 ซึ่งมากกว่ากำลังการผลิตรวมของโรงไฟฟ้าที่มีอยู่ทั้งหมดในสหรัฐ

เหตุผลประการแรก สายส่งไฟฟ้าที่มีอยู่ทั่วสหรัฐอเมริกากำลังทำงานใกล้เต็มความจุ ประการที่สอง นักพัฒนาซอฟต์แวร์บางรายประเมินค่าใช้จ่ายในการเชื่อมต่อกับกริดต่ำเกินไป รายงานฉบับหนึ่งระบุว่าค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าหลังจากปี 2018

ประการที่สาม ระบบนี้ยึดตามหลักการมาก่อนได้ก่อน ซึ่งจะเกิดปัญหาขึ้นเมื่อนักพัฒนาที่เร่งรีบติดตั้งแอปพลิเคชันการเชื่อมต่อที่ไม่ได้เตรียมการไว้ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้ระบบอุดตัน บางทีกลยุทธ์ของพวกเขาคือการส่งใบสมัครหลายใบและหวังว่าจะติดที่ไหนสักแห่ง

คำตอบหนึ่งสำหรับเรื่องนี้คือการให้ความสำคัญกับแอปพลิเคชัน "พร้อมพลั่ว" ซึ่งได้ดำเนินการตรวจสอบสถานะแล้ว คำตอบอีกประการหนึ่งคือการประเมินข้อเสนอแยกกันเป็นกลุ่ม แล้วให้ใบอนุญาตเป็นชุด

คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงานแห่งสหพันธรัฐ (FERC) ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการควบคุมสายส่งไฟฟ้าทั่วสหรัฐอเมริกา กำลังดำเนินการเกี่ยวกับกฎใหม่เพื่อปรับปรุงกระบวนการอนุมัติการเชื่อมต่อ

ผู้สังเกตการณ์คนหนึ่งกล่าวว่าสิ่งสำคัญที่สุดคือสหรัฐฯ จำเป็นต้องขยายสายส่งไฟฟ้าทั่วสหรัฐฯ ราว 25%

การผจญภัยของชนเผ่าสู่พลังงานหมุนเวียน

เรื่องราวเหมือนกันมาก สำหรับวิสาหกิจของชนเผ่าในด้านพลังงานทดแทน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และลม แต่มีการหักมุมเพิ่มเติมเล็กน้อย

ประการแรก พระราชบัญญัติลดอัตราเงินเฟ้อ IRA ปี 2022 อนุญาตให้ชนเผ่าได้รับเครดิตภาษีสำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม – เป็นครั้งแรก ที่ดินที่ชนเผ่าเป็นเจ้าของครอบคลุมประมาณ 6% ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถจัดหาพลังงานหมุนเวียนได้เกือบ 10 กิกะวัตต์ ซึ่งคิดเป็นประมาณ 2021 ใน XNUMX ของโครงการทั้งหมดของสหรัฐฯ ที่เปิดตัวในปี XNUMX

แต่สิ่งกีดขวางบนถนนหลักยังเหมือนเดิม นั่นคือคิวการเชื่อมต่อโครงข่าย เวลารอนานหลายปี และจากนั้นความไม่แน่นอนของค่าธรรมเนียมการเชื่อมต่อโครงข่ายเป็นปัญหาร้ายแรงหากเจ้าของเผ่าไม่มีเงินในกระเป๋ามากนัก รายงานกล่าวถึงฟาร์มกังหันลม 48 แห่งที่อยู่ในระหว่างการพัฒนา ซึ่งค่าธรรมเนียมกลายเป็น XNUMX ล้านดอลลาร์ และไม่สามารถจ่ายได้สำหรับนักพัฒนาที่ต้องออกจากคิว

ในดินแดนของชนเผ่าหนึ่ง การรอคิวล่าช้าประมาณ 5-7 ปี ซึ่งทำให้การรอคิวล่าช้านั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะช่วยให้บรรลุเป้าหมายของประธานาธิบดีไบเดนที่ต้องการไฟฟ้าหมุนเวียน 80% ภายในปี 2030

ข้อเสียสำหรับชนเผ่าที่ต้องการพัฒนาระบบไฟฟ้าของตนเองคือการขาดประสบการณ์ด้านเทคนิคหรือเงินทุนเมล็ดพันธุ์เพื่อทำการศึกษาความเป็นไปได้ แต่กฎหมาย IRA ได้เพิ่มขึ้นเป็น 20 หมื่นล้านดอลลาร์ (จากเพียง 2 พันล้านดอลลาร์) ซึ่งขณะนี้มีให้สำหรับเงินกู้สำหรับโครงการหมุนเวียน และนี่น่าจะเป็นความช่วยเหลือครั้งใหญ่

ด้วยชนเผ่าเกือบ 600 เผ่าทั่วสหรัฐอเมริกา กฎหมาย IRA ใหม่ดูเหมือนจะเป็นโอกาสที่ดีสำหรับชนเผ่าในการพัฒนาโครงการเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ลม และแบตเตอรี่ของตนเอง

สิ่งนี้จะมีความหมายอย่างไรสำหรับถ่านหินและก๊าซ

หากพลังงานหมุนเวียนจะเพิ่มขึ้น 30% หรือ 157 GW ภายในปี 2030 จะต้องดำเนินการบางอย่างหากการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดเป็น 522 GW ในปี 2030 ตามที่แสดงในตารางที่ 1 ถ่านหินและก๊าซจะต้องลดลง 157 GW เพื่อชดเชย

สิ่งแรกที่จะเกิดขึ้นตามเหตุผลคือโรงไฟฟ้าถ่านหิน เนื่องจากถ่านหินเผาไหม้ได้สกปรกกว่าก๊าซธรรมชาติ หากถ่านหินลดเหลือศูนย์ในปี 2030 ลดลง 103 กิกะวัตต์ ก๊าซจะต้องลดลง 54 กิกะวัตต์เป็น 123 กิกะวัตต์ในปี 2030 เพื่อให้แน่ใจว่าจะลดลงทั้งหมด 157 กิกะวัตต์

การลดลงของก๊าซนี้จาก 177 GW ในปี 2021 เป็น 123 GW ในปี 2030 คิดเป็น 30% ดังนั้นหากปิดเตาเผาถ่านหินทั้งหมด โรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงจะใช้ก๊าซธรรมชาติน้อยลง 30% และหากอุปทานเป็นไปตามอุปสงค์ การผลิตก๊าซธรรมชาติในสหรัฐฯ จะลดลง 30% ระหว่างปี 2021-2030 ซึ่งสอดคล้องกับช่วงของน้ำมันและ การลดก๊าซโดยประมาณก่อนหน้านี้ตามเป้าหมายของประธานาธิบดี Biden (อัปเดตใน Teknisk Ukeblad ตุลาคม 2021)

การลดการผลิตก๊าซลง 30% ภายในปี 2030 ในสหรัฐอเมริกาจะเป็นผลสืบเนื่องร้ายแรงจากเป้าหมายของ Biden ที่จะผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนให้ได้ 80% ภายในปี 2030 เศษส่วนจะมากกว่า 30% หากโรงไฟฟ้าถ่านหินทั้งหมดไม่ถูกปิดภายในปี 2030 แต่สัดส่วนจะน้อยลงหากการผลิตส่วนเกินของสหรัฐสามารถเปลี่ยนเส้นทางไปยังต่างประเทศผ่านเรือบรรทุก LNG ไปยังสถานที่ต่างๆ เช่น ยุโรปและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

ซื้อกลับบ้าน

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของประธานาธิบดีไบเดนสำหรับการผลิตพลังงานหมุนเวียนให้ได้ 80% ของไฟฟ้าทั้งหมดภายในปี 2030 การคาดการณ์ที่ลดลงของโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงจาก 177 กิกะวัตต์ในปี 2021 เป็น 123 กิกะวัตต์ในปี 2030 เท่ากับ 30%

สิ่งนี้ควรเป็นข้อกังวลสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เพราะหากอุปทานเป็นไปตามอุปสงค์ การผลิตก๊าซธรรมชาติในสหรัฐฯ จะลดลง 30% ระหว่างปี 2021-2030

เศษส่วนจะมากกว่า 30% หากโรงไฟฟ้าถ่านหินทั้งหมดไม่ถูกปิด แต่สัดส่วนจะน้อยลงหากการผลิตส่วนเกินของสหรัฐถูกส่งไปต่างประเทศผ่านเรือบรรทุก LNG ซึ่งกำลังเกิดขึ้นแล้ว

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของประธานาธิบดี สิ่งกีดขวางบนถนนหลักไม่ใช่การจัดหา แต่เป็นการปรับปรุงสายส่งที่ข้ามประเทศ FERC กำลังเปลี่ยนกฎเพื่อเร่งความเร็วของระบบ

ด้วยชนเผ่าเกือบ 600 เผ่าทั่วสหรัฐอเมริกา กฎหมาย IRA ใหม่สำหรับเงินกู้โครงการหมุนเวียนและกฎ FERC ใหม่ควรเป็นโอกาสที่ดีสำหรับชนเผ่าในการพัฒนาโครงการเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ลม และแบตเตอรี่ของตนเอง