一大片布满太阳能电池板的场地

OPE体育的詹金斯告诉立法者,绿色网格目标对新泽西州来说是切实可行的

2022年3月23日11:21 a.m.

在新泽西州西温莎的OPE体育官网湖校区开发的太阳能场的无人机视图.

新泽西州在2050年为居民提供电力而不产生碳污染的目标是可以实现和负担得起的, 但可能会大量使用州外电力, OPE体育教授杰西·詹金斯 告诉一个州立法委员会 周一.

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杰西·詹金斯, 他是机械和航空航天工程以及安德林格能源与环境中心的助理教授, OPE体育官网ZERO实验室的负责人, 零碳能源系统研究与优化实验室, 哪些进行研究以加快提高决策速度, 向净零碳能源系统的经济有效过渡.

詹金斯, 机械和航空航天工程的助理教授,Andlinger能源和环境中心, 领导一组研究人员 建模途径 以满足新泽西州的既定政策目标,即到2050年提供75%的可再生能源,并实现100%的无碳电力供应. 上周一,他描述了实现这一目标的选项,该目标是奥巴马政府2018年发布的一项行政命令中概述的. 菲尔·墨菲对新泽西州参议院环境与能源委员会成员说.

“这项研究的目的是提供一个独立的, 详细评估关键技术和政策选项和选择, 以及它们对OPE体育实现100%清洁电力的启示,詹金斯说.

詹金斯在OPE体育官网ZERO实验室的能源研究人员团队模拟了该州的三种大致情况,并发现了不同的结果:

  • A 根据2020年底到位的政策,一切照旧, 这就排除了2050年实现无碳电力供应的目标吗. 在这种情况下, 电力供应成本将下降19%,但无碳电力供应将无法实现.
  • 基于已承诺但尚未实施的政策对结果建模的场景, 包括到2050年实现75%的可再生电力和100%的无碳电力, 该州现有的目标是到那时在全州范围内减少80%的温室气体排放. 研究发现,实现这些目标最经济实惠的方式是新泽西州从州外购买大量清洁能源.
  • 新泽西州主要通过在州内建设清洁能源资源来实现电网脱碳, 比如开发海上风电场和太阳能项目. 这种情况下的结果将使国家实现其目标, 但对新泽西州的电力客户来说,这将更加昂贵.

研究结果表明,在本世纪中叶实现新泽西州实现无碳电力供应的目标是可能的, 尽管由于快速的建筑和汽车电气化,预计电力需求峰值将增长85%.

“首先,也是最重要的, 向100%无碳电力过渡是可行的,同时保持必要的可靠性,并降低大量电力供应成本,詹金斯说.

詹金斯告诉立法者,成本最低的选择将利用新泽西州在一个名为PJM互连的多州电网中的成员资格. 网格, 由众多公用事业和电力生产商组成, 贯穿宾夕法尼亚州, 新泽西州和马里兰州(原来的“P, J和M”)到北卡罗来纳州, 以及远至西部肯塔基州的部分地区, 密歇根, 印第安纳州和伊利诺伊州. 在最便宜的选择下, 新泽西州将通过从土地成本较低、可再生资源质量更好的州进口太阳能和风能来节省资金, 比如北卡罗来纳州的太阳能或印第安纳州的风能. 这个策略代表了国家最便宜的路径, 前提是其他州不采取类似的大力脱碳措施. 这样的话, 该地区对可再生能源的更大需求将推高新泽西州的进口成本, 促使人们依赖更昂贵的州内资源.

增加电力进口的选择也将扭转新泽西州对州内能源的传统依赖. 目前仅为状态 进口约10% 它的力量. 在最低成本的选择下, 到2050年,这一比例将增加到65%左右, 徐庆宇说, 该研究的首席研究员,詹金斯ZERO实验室的博士后研究学者, 谁通过电子邮件补充了他的评论.

如果新泽西选择在本州生产更多的电力, 它可以扩大海上风能和小规模分布式太阳能装置等项目的规模, 在现行政策下,哪些是州优先考虑的问题. 但徐指出,这将增加国家纳税人的成本.

“OPE体育发现,通往无碳电力供应的最低成本途径在许多重要方面与新泽西州目前的政策方法不符, 哪个优先考虑州内能源和分布式能源,詹金斯说.

更便宜的选择 包括让该州的三个商业核反应堆在2030年后继续开放,并大规模部署, “公用事业规模”太阳能项目,由于规模经济而提供较低的价格. 如果该地区其他国家追求脱碳目标,现有的核电站还可以对冲进口可再生电力的更高成本, 或者天然气价格或可再生能源建设成本高于预期.

詹金斯说,政策制定者需要评估不同电力来源方式的利弊,因为它们的影响远远超出了电力供应成本,还包括对经济和劳动力的影响, 环境, 和生活质量.

虽然不受环保人士的青睐,也难以选址, 建造天然气工厂是一项在所有情况下都有用的策略. 同时,新的天然气工厂引起了人们对污染和额外温室气体的严重担忧, 詹金斯解释说,增加发电能力将降低电力成本,有助于满足电动汽车日益增长的高峰需求,并采用电动热泵来有效地加热水和建筑物. 詹金斯说,天然气的总发电量和相关的空气污染, 温室气体排放, 随着时间的推移,与天然气开采相关的影响将稳步下降, 特别是如果该州现有的核电站得到维护的话. 为满足脱碳目标而制定的两种方案, 这些电厂需要使用零碳燃料, 比如到2050年可持续生产氢或氨, 到那时,只有在风能和太阳能都基本不可用的情况下,它们才能运行.

议员们表示,负担能力很重要, 而且他们必须在进口更多电力的想法之间进行权衡. 他们向詹金斯询问了如何让电动汽车充电基础设施更容易使用, 对此,他回答说,对充电基础设施的额外公共投资非常重要, 正如早前在委员会会议上提出的决议.

听证会结束后,麦凯恩说. 鲍勃·史密斯, 委员会主席, 他表示,他将接受詹金斯的提议,为其他场景建模,并进一步讨论.

“OPE体育会把你设为快速拨号,史密斯说, 代表萨默塞特郡和米德尔塞克斯郡的人.

有关这项新研究的更多资料,请下载新泽西州通往100%无碳电力供应的途径:到2050年的政策和技术选择."

这项新研究在同行评议之前作为工作论文发表,以供公众传播. 研究小组正在根据该报告编写其他出版物,以供同行评审, 可能会修订.

《OPE体育》的其他作者包括前OPE体育博士后研究员张川, 现在是北京大学的助理教授, 以及OPE体育的副研究员Neha Patankar.

该项目由公共服务企业集团(PSEG)通过OPE体育官网e - affiliates Partnership提供支持.