США не готовы к полностью электрическому будущему

США не готовы к полностью электрическому будущему
 ЦВЕТАНА ПАРАСКОВА 
19 мая 2021 года ,


Установление администрацией Байдена цели «ноль нетто» стало первым шагом на пути к декарбонизации энергетической системы и промышленности. Но наличие цели - это самая легкая часть энергетического перехода Америки. Теперь наступает гораздо более сложная часть внесения всех этих предложений и идей для более экологичной работы в будущем. 
Сокращение выбросов, декарбонизация энергосистемы США к 2035 году и усиление электрификации в транспортном и строительном секторах потребуют огромных инвестиций со стороны промышленности, а также государственной поддержки.
Задачи будут заключаться не только в привлечении триллионов долларов США инвестиций - чем скорее, тем лучше, - но и в изменении восприятия потребителей, например, об электромобилях (EV) и отоплении помещений, а также в том, чтобы убедить сообщества принять экспоненциально растущие солнечные и объекты ветроэнергетики.  
США крайне не готовы заняться «электрификацией всего», как Эми Майерс Джаффе, профессор-исследователь в школе Флетчера при Университете Тафтса, описывает стремление электрифицировать транспорт, здания и части промышленности в The Wall Street Journal .
Усиление электрификации во всех секторах потребует огромных инвестиций в электросеть, в аккумуляторные батареи для поддержки производства возобновляемой энергии, в точки зарядки для электромобилей и в такие технологии, как экологически чистый водород, чтобы помочь этим технологиям достичь зрелости и рентабельности, достаточной для начала заменить ископаемое топливо.
Политика президента Байдена в области климата может быть началом, но запланированное и предлагаемое федеральное финансирование - это лишь малая часть того, что было бы необходимо Америке, если бы она декарбонизировала энергосистему к 2035 году, снизила выбросы в транспортном и строительном секторах и достигла чистой нулевой цели для всей экономики к 2050 году.
Нетто-нулевая Америка нуждается как минимум в 2,5 триллиона долларов в следующем десятилетии
Более того, основные инвестиционные решения должны быть приняты сейчас, и инвестиции должны начать вливаться в инициативы по декарбонизации и устойчивости сетей, если США хотят иметь модернизированную сеть, способную выдерживать экспоненциальный рост электрификации в ближайшие десятилетия.
«Построение Америки с нулевым чистым уровнем потребует немедленной крупномасштабной мобилизации капитала, политических и социальных обязательств, включая как минимум 2,5 триллиона долларов дополнительных капиталовложений в энергоснабжение, промышленность, здания и транспортные средства в течение следующего десятилетия по сравнению с традиционным  бизнесом», - говорится в отчете Принстонского университета о Net-Zero America - двухлетнем исследовании, в котором намечены пути к чистому нулю.
 
Администрация Байдена нацелена на создание сектора электроэнергии без выбросов углерода не позднее 2035 года. Это само по себе является огромной проблемой, учитывая, что на природный газ приходилась самая большая доля выработки электроэнергии коммунальными предприятиями США в 2020 году - 40,3 процента, а доля ископаемого топлива - на уровне 60,3 процента, также из-за 19,3 процента доли угля в структуре энергоснабжения.   
США также намерены сократить выбросы парниковых газов на 50-52 процента по сравнению с уровнями 2005 года в 2030 году и достичь нулевого уровня выбросов в масштабах всей экономики к 2050 году.
Транспортировка и электроэнергетика являются крупнейшими выбросами парниковых газов из всех секторов в Америке, с 29 процентами и 25 процентов всех выбросов, соответственно, в соответствии с Агентством по охране окружающей среды (EPA) данные . На промышленность приходится 23 процента, а на коммерческий и жилой сектор приходится 13 процентов всех выбросов парниковых газов.
Сокращение выбросов в транспортном, электроэнергетическом и жилом секторах потребует гораздо большего потребления электроэнергии. Это, в свою очередь, потребует обновленной и модернизированной электросети, способной справиться с экспоненциальным ростом спроса на электроэнергию.
Спрос на электроэнергию будет стремительно расти в условиях сильной электрификации
Согласно исследованию Принстонского университета, конечный спрос на электроэнергию в сценариях с высокой степенью электрификации во всех секторах к 2050 году вырастет почти вдвое, что обусловлено темпами электрификации транспорта и отопления.
«Электрификация транспортных средств и обогрева помещений и водоснабжения увеличит спрос на электроэнергию и потребует модернизации распределительных сетей», - отмечают авторы исследования.
Если производство электроэнергии в США не будет готово справиться с увеличением производства солнечной и ветровой энергии с помощью резервных хранилищ энергии, ирония `` зеленого перехода '' будет в том, что вместо низкоуглеродной электроэнергии будет использоваться ископаемое топливо, которое поддержит энергосистему в условиях стремительного роста, так как увеличится спрос на электроэнергию в случае значительного ускорения внедрения электромобилей и электрификации зданий.
К 2050 году может потребоваться утроить системы передачи электроэнергии
Исследование Принстонского университета показало, что Соединенным Штатам потребуется расширить свои системы передачи электроэнергии на 60 процентов к 2030 году и, возможно, потребуется утроить их к 2050 году, чтобы обеспечить высокий уровень электрификации в Америке.
 
«На строительство нынешней энергосистемы ушло 150 лет. Теперь, чтобы достичь нулевых выбросов к 2050 году, мы должны снова построить этот объем передачи в следующие 15 лет, а затем снова построить еще больше в течение 15 лет после этого. Это огромное количество изменений,» Джесси Дженкинс, доцент кафедры механической и аэрокосмической техники и Andlinger Центр по вопросам энергетики и окружающей среды, сказал , комментируя исследование.
 
Хранение энергии необходимо для безуглеродного производства электроэнергии
Помимо огромных инвестиций в энергосистему, Америке также потребуется гораздо больше инвестиций в аккумуляторы энергии для поддержки производства электроэнергии, которая в значительной степени зависит от возобновляемых источников энергии. По словам Вуда Маккензи, рынок хранения энергии в США переживает бум: четвертый квартал 2020 года установил новый рекорд для хранения энергии в США .
«В условиях продолжающегося снижения стоимости хранения и растущей поддержки политики и регуляторных реформ в штатах и федеральном правительстве, хранение энергии находится на ускоряющейся траектории, чтобы сделать устойчивую, обезуглероженную и доступную электрическую сеть для всех», - сказал Джейсон Бервен, исполняющий обязанности генерального директора Ассоциация хранения энергии США.
Тем не менее, батареи еще очень далеки от обеспечения надежности сети.
В период после Техаса Фриз, который в очередной раз подвергается неадекватность в системах электрической трансмиссии США в экстремальных условиях, Джим Robb, генеральный директор Регулирующег органа североамериканской Electric Corporation надежности (НКРЭ), сказал NBC News в интервью :
«Мы так далеки от аккумуляторов, чтобы играть в лучшую систему резервного накопления, и это не смешно».