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输电:将远程风能和太阳能连接到城市将花费$Trillions三月13,2023 通过 停止这些事情 发表评论我们的电网运行良好,直到出现不可靠、间歇性和分散的风能和太阳能。
无论如何,成本高昂,现在我们被告知,我们的“不可避免的过渡”将花费$trillions更多,而连接数千台风力涡轮机和数百万太阳能电池板所带来的额外成本将广泛传播。
在澳大利亚,风能和太阳能“工业”的矛式涡轮机和石膏板远远超出了后面。
风能和太阳能发电机越来越偏远的位置需要对输电基础设施进行认真升级,这增加了数百$millions的输电成本,如果澳大利亚只是坚持使用传统发电机,而不是浪费60亿美元补贴给间歇性风能和太阳能,本来可以避免。
正如任何一年级物理学生都会告诉你的那样,远距离传输电力会导致在任何给定距离内传输的功率在数学上可预测的损失。
距离越远,绝对损失越大。
就像优质房地产的价值一样,发电能力最有利的情况是位置,位置,位置。
同样的规则也适用于美国,正如罗伯特·布莱斯在下面解释的那样。
传输外子堆栈罗伯特·布莱斯9月<>日亿万富翁、官僚和学者声称,转向全可再生电力系统将需要将高压输电网的规模扩大一倍或三倍。
谈论它很容易。
实现它?这是一个完全不同的故事。
上个月,纽约的超级亿万富翁迈克尔·布隆伯格(Michael Bloomberg)为他的新闻媒体写了一篇文章,标题是“冬季停电凸显了对清洁能源的需求”。
在文章中,布隆伯格通过他的慈善机构彭博慈善基金会向Beyond Carbon项目捐赠了500亿美元,声称我们的电网应该更多地依赖依赖天气的可再生能源,因为“可再生能源在恶劣天气下比煤炭和天然气更具优势。
这位前纽约市长继续声称,除了更好的电池外,美国还需要建造“长距离输电线路”,以承载更多的风能和太阳能。
“当芝加哥的暖通空调系统启动时,西南部的太阳能电池板正在达到最大值。
我们只是需要更多的高速电线来连接这两个地区。
抛开“高速线”的愚蠢(电力是否曾经使用过“慢速线”?)并专注于他的关键主张:“我们建立传输能力的速度越快......我们的家庭和社区将越健康、更安全。
2021年,另一位亿万富翁约翰·多尔(John Doerr)和彭博社一样,正在向气候活动家团体提供数亿美元(见我26月333日的文章“天然气禁令背后的亿万富翁”)也提出了类似的说法,即需要大规模扩建高压输电系统。
在他的《速度与规模:现在解决气候危机的行动计划》一书中,多尔列出了他所谓的“关键减排政策”(第50页),包括一个清洁电力标准,理论上无论如何,到2025年至少可以减少100%的排放量,到2040年减少<>%。
在脚注中,Doerr解释说,他的建模假设“传输系统比往常业务翻倍”。
官僚们也参与其中。
去年2月,拜登政府宣布了一项5亿美元的基金,将帮助支持国家高压输电系统的建设。
能源部在一份新闻稿中表示,“独立估计表明,到60年,我们需要将输电系统扩大2030%,到2050年可能需要将其扩大两倍,以满足该国可再生能源发电的增加和电气化需求的扩大。
美国能源部的新闻稿似乎指的是普林斯顿大学一群学者于 2020 年底发布的大规模炒作的净零美国报告。
在一种情况下,他们声称美国可以部署惊人的风力发电能力(用风力涡轮机覆盖密苏里州和爱荷华州东部的大部分地区),并且为了容纳这么多容量,美国将需要拥有比现有系统大3.2倍的传输容量到2050年。
这张地图由劳伦斯伯克利国家实验室于周二发布。
它声称显示了通过建设更多的高压输电能力可以节省的潜在成本。
作者没有估计需要的线路英里数,也没有考虑潜在的土地使用冲突。
或者考虑劳伦斯伯克利国家实验室周二发布的一份文件,该文件声称,在2022年,“额外的传输可能会使电力系统成本降低到2012年至2021年的任何一年。
该文件包括一张地图(见上文),上面覆盖了理论上的高压系统,以及每1兆瓦的传输容量可以节省数百万美元。
但是“英里”这个词并没有出现在分析的任何地方。
人们没有认识到,所有新的传输能力都有一个物理足迹,必须量化、映射和构建。
相反,该报告的作者 - 其中至少两名是博士 - 解释说,“情况说明书的重点是一个简单的概念,即输电使一组成本更低的发电机能够满足负载。
对此,我相当非技术性的回答是:“没有狗屎,教授。
所有这些来自亿万富翁、官僚、学者和在我们国家实验室工作的精英的报告的问题在于,他们中没有一个人费心去分析他们的计划有多可行,或者他们的扩张计划在现实世界中是如何实际运作的。
没有提到(甚至没有想到)他们的计划可能面临的来自农村城镇和县的摩擦。
他们中没有一个人费心去比较美国每年建设多少高压容量,或者实现他们设想的扩建可能需要多长时间。
现实是这样的:全国各地风能和太阳能项目面临的土地使用冲突激增,我在最新更新的可再生能源拒绝数据库(现在可以搜索)中记录的强烈反对 - 加上美国农村对高压输电项目的广泛反对 - 表明如此大规模的电网扩张不会发生。
数字和历史不会说谎。
让我们先谈谈数字。
2012年,国家可再生能源实验室估计,如果美国试图从可再生能源中获得90%的电力,它将不得不将其高压输电能力大约翻一番。
美国现在拥有约240,000英里的高压输电线路。
换句话说,试图在可再生能源上运行电网需要足够的高压传输来绕地球近10圈。
去年,我联系了亚特兰大咨询公司C Three Group的总裁Jean Reaves Rollins,该公司跟踪美国能源基础设施的发展。
我请她提供自230年以来美国高压(2008kV及以上)输电系统的增长数字。
罗林斯和她的团队慷慨地为我提供了数据。
这些数字发人深省。
根据C Three Group的数据,在2008年至2021年期间,美国的高压输电系统每年增长约1,700英里。
因此,按照目前的增长速度,将美国高压输电网的规模扩大一倍将需要大约140年的时间!回想一下,每年1,700英里的电网增长包括州内和州际项目。
罗林斯和她的团队还提供了州际高压输电增长的数据。
这些数字更加发人深省。
在 2008 年至 2021 年期间,美国每年仅增加约 217 英里的州际高压输电容量。
这意味着劳伦斯伯克利实验室显示跨越大陆的传输系统的地图只不过是一厢情愿的想法。
罗林斯和她的团队还提供了成本数据。
在2008年至2021年期间,每增加一英里的高压输电容量就要花费约4万美元。
因此,如果这些数字保持不变,美国试图将其高压输电容量翻一番,消费者的成本将约为1万亿美元。
但通货膨胀和其他因素无疑意味着成本大幅上升。
例如,在加利福尼亚州,Tehachapi可再生输电项目将电力从克恩县的可再生发电机向南输送到圣贝纳迪诺县,该项目跨越2英里,成本约为173亿美元,每英里的成本约为11万美元。
因此,试图将电网规模扩大一倍可能要花费2万亿美元,甚至更多。
但成本数字可能不如全国高压输电项目的历史重要 - 这段历史充斥着取消和延迟项目的尸体。
农村对这些项目的强烈反对的例子有很多。
我将提供其中的几个。
2017年,爱荷华州颁布了一项法律,禁止在高压输电线路上使用征用权。
此举注定了岩岛清洁线(Rock Island Clean Line)的失败,这是一条500英里,价值2亿美元的直流输电线路,旨在将电力从爱荷华州输送到伊利诺伊州。
反对派迫使该项目的开发商,总部位于休斯顿的Clean Line Energy Partners撤回了其在爱荷华州的项目的申请。
2018 年初,Clean Line Energy Partners 宣布暂停其长达数年的努力,即在阿肯色州建造一条 720 英里、耗资 2 亿美元的输电线路。
Plains & Eastern Clean Line旨在将风能从俄克拉荷马州输送到美国南部和东南部的客户。
但该项目在阿肯色州遭到强烈反对,该州的整个国会代表团都反对这笔交易。
同样在2018年,新罕布什尔州监管机构拒绝了一项名为Northern Pass Transmission的高压输电项目,该项目将从魁北克水电设施向马萨诸塞州的消费者输送电力。
但是,这个耗资192英里,耗资1亿美元的项目(将穿越新罕布什尔州的怀特山脉)在新罕布什尔州场地评估委员会的一致投票中被否决。
一个类似的高压项目,耗资2亿美元,3英里的谷物带快车,由于密苏里州和其他州农村居民的反对而推迟了多年。
这个780兆瓦的项目于2010年首次提出,旨在将电力从堪萨斯州转移到印第安纳州和其他州。
但在4年,密苏里州公共服务委员会在得出结论后阻止了该项目,该州土地所有者的成本超过了其收益。
该项目的斗争在000年年中得到了部分解决,当时密苏里州最高法院裁定支持输电线路。
但该项目在堪萨斯州、密苏里州和伊利诺伊州仍面临许可障碍。
上个月,伊利诺伊州议员亚当·内默格(Adam Neimerg)宣布,谷物带快车“在能源方面对伊利诺伊州的人们没有任何好处。
因此,它剥夺了许多人的财产权。
此外,还有许多建设输电项目涉及较长交货时间的例子。
例如,TransWest Express项目旨在将风能从怀俄明州转移到犹他州,内华达州和加利福尼亚州。
该项目自2005年以来一直在开发中,但仍未开始建设。
该项目由丹佛亿万富翁菲利普·安舒茨(Philip Anschutz)的安舒茨公司(The Anschutz Corporation)拥有。
正如我上周在这里报道的那样,怀俄明州安舒茨电力公司正在开发巨大的Chokecherry和Sierra Madre风电项目。
它需要TransWest项目将电力从怀俄明州输送到更西边的客户。
该项目仍在等待土地管理局的最终许可。
TransWest在其网站上表示,预计将在今年某个时候开始建设,并在2026年完成该项目。
因此,从头到尾(如果有的话),TransWest 项目将需要二十多年的时间!我可以举出许多其他关于输电项目延迟和取消的例子。
但重点很明显:尽管对可再生能源的炒作永无止境,但美国根本不可能在任何有意义的时间框架内将容纳所有设想的风能和太阳能项目所需的高压输电容量增加一倍(或三倍)。
这就引出了另一个同样明显的观点:我们今天拥有的电网——即将电力从发电厂输送到消费者所需的电线杆、变压器、塔、电线、避雷器和其他套件——看起来很像我们明天、明年和未来二三十年的电网。
鉴于这些事实,聪明的政策制定者和公用事业公司应该寻找利用现有电网的方法,在已经可以使用高压输电的地方建造新的低碳或零碳发电厂。
一些公司正在考虑这一战略。
去年十月,正在开发小型模块化反应堆的TerraPower宣布,它已经开始了一项研究,以评估在五座燃煤电厂部署其Natrium反应堆,这些燃煤电厂现在由大型企业集团伯克希尔哈撒韦公司拥有的PacifiCorp运营。
根据PacifiCorp的新闻稿,该研究将评估“现有发电和输电资产的重新利用,以造福”公司客户。
去年80月,能源部发布了一份报告,发现“经过评估的退役和运营燃煤电厂场地中有<>%具有被认为适合容纳先进核反应堆所需的基本特征。
毫不奇怪,该报告中提到了高压输电系统,以及新核电站“可以使用退役燃煤电厂留下的现有输电、运输和水利基础设施”这一事实。
我们用了一个多世纪的时间建造了电网。
它是母网络,是我们所有最关键网络所依赖的网络。
如果我们要认真对待减少温室气体排放,我们需要放弃全可再生的海市蜃楼。
我们需要接受我们拥有的电网的物理限制,并认真对待通过把新的、更小的、更安全的、更便宜的核反应堆放在发电机目前燃烧碳氢化合物的地方,在我们的电力结构中增加更多的核能。
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