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乌拉圭电力行业脱碳行动计划及经验
该行动计划得到了 21 世纪电力伙伴关系和其他 CEM 工作流通过直接技术援助和能力建设的支持，旨在根据各国现有的电力行业目标和活动，重点关注特定的实施行动，并为各国提供展示其在电力行业脱碳方面领导力的机会。该行动计划根据国家优先事项，在规划、建设和运营以及适当情况下的利益相关者参与框架内进行组织。它们与其他国际电力行业举措相互补充，但又有所区别，例如突破议程（其广泛目的是提高集体雄心）和全球电力系统转型联盟（其目标是召集电力系统运营商，以加速研究创新和促进同行学习）。
2035 年美国无碳电力行业
图 1：2023-2010 年美国电力生产和消费变化 ...................................................................... 8 图 2：2010-2024 年上半年美国可再生能源累计装机容量 ........................................................ 10 图 3：2010 年和 2023 年美国电力消费结构 ............................................................................. 11 图 4：2023 年美国十大电力系统可再生能源在发电中的份额 ............................................................. 11 图 5：2024 年美国新建和现有选定技术的发电成本 ............................................................................. 12 图 6：2024 年美国新建和现有灵活技术的发电成本 ............................................................................. 13 图 7：美国小型太阳能光伏发电的 LCOE（2024 年）和按客户类型划分的零售电价（2023 年） ............................................................................................................................. 14 图 8：IRA 简介 ............................................................................................................................. 15 图 9：ITC 积分的可能结构 ...................................................................................................................... 16 图 10：PTC 积分的可能结构 ...................................................................................................................... 17 图 11：按国家/地区划分的太阳能光伏和电池存储供应链制造能力 ........................................................ 18 图 12：美国 2023 年实际安装容量变化和 2024 年计划安装容量变化 ............................................................. 21 图 13：美国公用事业规模电池存储累计安装容量 2020-2024 22 图 14：2010-2023 年锂离子电池组平均价格 ............................................................................. 22 图 15：美国灵活技术平衡供需的 LCOE 2023 年下半年 23 图 16：截至 2023 年 11 月，美国各州的能源存储目标 ............................................................. 24 图 17：加州 6 月每小时供需情况20，2024 ...................................................................................................................... 25 图 18：2010 年至 2023 年美国天然气和煤炭发电量 ...................................................................................................... 26 图 19：2023 年下半年美国采用和未采用深度脱碳技术的 CCGT 和煤炭的 LCOE ................................................................................................................ 27 图 20：截至 2024 年 4 月美国各州的 ETS ............................................................................................. 29 图 21：2010 年至 2024 年上半年美国核电累计装机容量 ............................................................................................. 30 图 22：截至 2023 年 7 月美国永久关闭核反应堆退役情况 ............................................................................................................................. 32 图 23：美国 TSO 区域 ............................................................................................................................. 34 图 24：2024 年 5 月 20 日加州每小时电池存储和日前价格 .............................................................................................................35 图 25：2022 年 TSO 的需求响应资源参与情况 ...................................................................................................... 36 图 26：2023 年 TSO 的陆上风电在电力消耗中的份额和削减率 ................................................................................................................................ 36 图 27：美国电网互联 ............................................................................................................................. 38 图 28：2010-2023 年美国与加拿大和墨西哥的跨境电力贸易 ............................................................................. 39 图 29：截至 2023 年底的美国排队有效容量 ............................................................................................. 40 图 30：美国典型的电网连接过程 ............................................................................................................. 41 图 31：DLR 图片 ............................................................................................................................................. 43 图 32：APFC 图片 ............................................................................................................................................. 44 图 33：重新导体说明 ............................................................................................................................. 44 图 34：美国主要输电线路2021 年以来已开工建设的项目 ............................................................................................. 46 图 35：2009-2024 年上半年奥巴马、特朗普和拜登总统任期内美国可再生能源装机容量增长情况 ............................................................................................. 48 图 36：截至 2023 年 12 月美国各州 RPS ............................................................................. 50 图 37：截至 2023 年 12 月美国各州 100% CES ............................................................................. 51 图 38：2023 年部分州实现 100% RPS 和 CES 的进展情况 ............................................................. 52 图 39：美国各州电力供应自由化情况 ............................................................................. 54 图 40：2010-2022 年美国企业买家清洁能源采购公告 .................................................................................... 55 图 41：截至 2022 年美国企业买家清洁能源按承购机制划分（%） 55 图 42：2022 年美国十大企业买家合同产能 .............................................. 56美国典型电网连接过程 ................................................................................................................ 41 图 31：DLR 图片 .............................................................................................................................. 43 图 32：APFC 图片 .............................................................................................................................. 44 图 33：重新导体说明 ...................................................................................................................... 44 图 34：自 2021 年以来已开始建设的美国主要输电项目 ............................................................. 46 图 35：奥巴马、特朗普和拜登总统任期内美国可再生能源装机容量增长 2009-2024 年上半年 ............................................................................................................. 48 图 36：截至 2023 年 12 月美国各州 RPS ............................................................................. 50 图 37：截至 2023 年 12 月美国各州 100% CES ............................................................................. 51 图 38：2023 年部分州实现 100% RPS 和 CES 的进展情况 ............................................................. 52 图 39：美国电力各州的供应自由化程度 ................................................................ 54 图 40：2010 年至 2022 年美国企业买家清洁能源采购公告 ... 55 图 41：截至 2022 年美国企业买家按承购机制划分的清洁能源（%） . 55 图 42：2022 年美国十大企业买家合同产能 ........................................ 56美国典型电网连接过程 ................................................................................................................ 41 图 31：DLR 图片 .............................................................................................................................. 43 图 32：APFC 图片 .............................................................................................................................. 44 图 33：重新导体说明 ...................................................................................................................... 44 图 34：自 2021 年以来已开始建设的美国主要输电项目 ............................................................. 46 图 35：奥巴马、特朗普和拜登总统任期内美国可再生能源装机容量增长 2009-2024 年上半年 ............................................................................................................. 48 图 36：截至 2023 年 12 月美国各州 RPS ............................................................................. 50 图 37：截至 2023 年 12 月美国各州 100% CES ............................................................................. 51 图 38：2023 年部分州实现 100% RPS 和 CES 的进展情况 ............................................................. 52 图 39：美国电力各州的供应自由化程度 ................................................................ 54 图 40：2010 年至 2022 年美国企业买家清洁能源采购公告 ... 55 图 41：截至 2022 年美国企业买家按承购机制划分的清洁能源（%） . 55 图 42：2022 年美国十大企业买家合同产能 ........................................ 56截至 2022 年，美国企业买家按承购机制划分的清洁能源 (%)。 55 图 42：2022 年美国十大企业买家合同产能 ...................................................... 56截至 2022 年，美国企业买家按承购机制划分的清洁能源 (%)。 55 图 42：2022 年美国十大企业买家合同产能 ...................................................... 56
美国电力行业发生变革的夏天
更能说明问题的是太阳能在每天关键的峰值需求时段的输出可靠性，IEEFA 于去年夏天首次对这一点进行了分析。这些关键时段，尤其是在热浪期间，是电网最受考验的时段，电价可能飞涨，客户对电压下降和停电的担忧也随之飙升。不过，今年夏天，太阳能发电量的大幅增加及其持续的可靠性有助于缓解这些问题。在这 92 天的高峰时段，太阳能平均满足了 ERCOT 20.4% 的需求，每日输出仅有很小的波动。例如，在 8 月份，当平均峰值需求超过 80,500 兆瓦时，太阳能平均满足了该需求的 20.7%，范围从 17.2% 到 24.2%。重要的是，在 8 月 20 日，当 ERCOT 创下其最新的 85,544 兆瓦的历史最高纪录时，太阳能在高峰期间向电网输送了 17,568 兆瓦，占所需供应量的 20.5%。
可再生能源和绿色氢能政策对北方邦电力行业未来的影响：探索氢能灵活性的其他建模场景
这些额外建模场景的重点是进一步检查原始报告中讨论的两个简化书挡策略（电力进口和共置可再生能源）之间的解决方案空间，以满足北方邦的绿色氢目标，通过结合两种方法的附加建模，代表绿色氢生产中更多的空间和时间灵活性。
印度电力行业脱碳，迈向净零排放
• BCS 要求可再生能源稳步增长 • HRES 要求可再生能源高速增长 • 太阳能和风能占 BCS 的比例：总发电量的 26% 和总发电容量的 47%。 HRES 占总发电量的 32% 和总发电容量的 53%。 • 由于投资和运营成本之间的替代，全系统
Nuru 在刚果民主共和国电力行业的经验
刚果民主共和国 (DRC) 的电力行业充满挑战，全国只有 21% 的地区通电。该国努力解决能源贫困问题并满足不断增长的能源需求，这既是其脆弱性和不安全复杂环境的结果，也是其症状。增加电力供应是国家优先事项，但所需资金超出了政府的财政能力。考虑到这些制约因素，该国电力行业于 2014 年自由化，授予私营企业发电、配电和商业化电力的权利。本案例研究着眼于私营太阳能微电网公司 Nuru 的经验，该公司在刚果民主共和国东部的不同地点扩大了业务规模，同时监管环境也逐渐成熟。
英国如何实现电力行业净零排放？
随着最近宣布将于 2024 年 7 月 4 日举行大选，英国的脱碳路径成为焦点。能源转型一直是保守党和工党两大主要政党关注的焦点。2021 年，现任保守党政府承诺到 2035 年实现电力行业脱碳。这被视为一项具有里程碑意义的决定，将促进该行业的国内增长。俄罗斯入侵乌克兰引发了能源危机和随后的生活成本危机，这一承诺受到了考验。这些事件表明，需要通过加速能源转型来确保能源安全，并导致能源的未来在即将举行的选举中成为焦点。反对党工党试图在现任政府目标的基础上再接再厉，承诺到 2030 年实现电力系统脱碳。工党明确指出，加速脱碳路径对于提高能源安全性和可负担性至关重要。在此，现任政府的观点出现分歧，保守党担心加速路径会给纳税人带来过多成本，并使英国的能源供应链面临国际动荡的风险。
推荐引文 Mario Loyola，《示范不足：美国环保署推动电力行业向清洁能源转型的最新努力依赖于技术》
2023 年 5 月 23 日，美国环境保护署 (EPA) 发布了其拟议的《新建、改造和重建的化石燃料发电机组温室气体排放新源性能标准》；《现有化石燃料发电机组温室气体排放排放指南》；以及《清洁空气法案》第 2 条 (CAA) 下第 111 条下的《可负担清洁能源规则 1》（拟议规则）的废除。拟议规则涉及化石燃料发电机组 (EGU) 的温室气体 (GHG) 排放。如下文进一步讨论的那样，拟议规则的主要负担包括《CAA》第 111(a) 条下新的或改造的联合循环基荷天然气电厂的新源性能标准 (NSPS) 和第 111(d) 条下现有燃煤电厂的性能指南。这些标准基于天然气厂的碳捕获和储存 (CCS) 和绿色氢气共燃。与 EPA 在拟议规则中的核心主张相反，这两项技术均未在 EPA 提议将其指定为“最佳减排系统”或 BSER 的规模和目的上得到“充分证明”。因此，EPA 提议的标准未能满足《CAA》第 111 条的规定，该条要求任何 BSER 都必须“充分证明”，3 考虑到成本和其他因素。EPA 在拟议规则中犯了两个严重错误，如果最终规则按提议发布，每个错误本身都足以导致撤销。EPA 的第一个严重错误是它将第 111 条视为技术强制条款。但正如哥伦比亚特区巡回上诉法院所明确指出的那样，“一项标准不能既要求充分证明技术（如第 111 条所做的那样），又必须强制技术。”4
重型车辆化石燃料替代选择对电力行业的影响——使用电动汽车和智能充电
我们讨论了减少重型车辆 (HDV) 化石燃料排放的各种方案，包括电池电动汽车 (BEV)、电动道路系统 (ERS) 以及通过氢燃料电池或电子燃料实现的间接电气化。我们使用开源容量扩展模型和基于路线的卡车交通数据，研究了在德国可再生能源占高比重的未来情景下，它们对电力部门的影响。对于可灵活充电且可进行车辆到电网运营的 BEV，电力部门成本最低，而对于电子燃料，成本最高。如果 BEV 和 ERS-BEV 没有得到最佳充电，电力部门成本会增加，但仍远低于氢能或电子燃料的情景。这是因为间接电气化的能源效率较低，这超过了潜在的灵活性优势。BEV 和 ERS-BEV 有利于太阳能光伏能，而氢能和电子燃料有利于风能并增加化石电力发电。结果在敏感性分析中仍然保持定性稳健。