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本文最初发表于360年耶鲁大学环境．
俄罗斯总统普京(Vladimir Putin)入侵乌克兰引发了欧洲能源政策的大范围改革，其中有一个大胆的新目标:让欧洲大陆尽可能迅速、全面地摆脱对俄罗斯天然气的依赖，并加速欧洲的绿色能源转型。
在深夜的会议上，欧洲领导人一直在起草一系列危机应对策略，这不仅是为了转向其他天然气供应国——就像美国从俄罗斯进口的天然气和石油比欧洲少得多誓言要做到这一点，但也要在可能的情况下从天然气转向电力，并在关键行业削减天然气消耗。欧盟表示，计划到2030年将可再生能源产能增加两倍。一些批评人士甚至主张德国暂停在今年年底前关闭其剩余三个核反应堆的计划——在入侵乌克兰之前，这是一个不可想象的前景。
根据一份泄露的草案，欧盟宣布了一项新的能源计划，该计划将“通过调动额外的投资，消除可再生能源推广的障碍，并让消费者在能源市场中发挥积极作用，来扩大欧洲的可再生能源规模。”该战略旨在今年将欧盟对俄罗斯天然气的依赖减少三分之二，并完全结束对俄罗斯天然气供应的依赖。”在2030年以前,，包括快速部署太阳能和可再生氢能源，迅速实施影响深远的能效措施，以及到2030年每年生产350亿立方米沼气。欧洲公民也将被呼吁:他们被要求将恒温器调小1摄氏度，这可能会让他们刮胡子7%减少欧洲的天然气消耗。
欧盟气候政策负责人弗朗斯·蒂默曼斯最近在推特上写道:“让我们现在以闪电的速度冲进可再生能源……我们行动得越快，就能越早减少对他人的依赖。”
萨沙Müller-Kraenner，德国能源专家和该书的作者能源安全他在一次采访中说，“这是一个全新的局面。到明年冬天初，欧洲不可能完全处于目前(严重依赖俄罗斯天然气)的境地。今天，气候政策和能源安全政策是一体的。这是欧洲最终实现其气候目标的巨大机会。”
不过，专家警告说，在迅速加快绿色能源转型和及时找到俄罗斯天然气的替代品方面仍存在巨大挑战。欧洲40%的天然气需求依赖俄罗斯，主要用于取暖和某些工业过程。俄罗斯还提供了欧洲大约35%的原油和40%以上的煤炭。
天然气是欧盟能源的重要组成部分能源结构
尽管欧盟计划到2030年将天然气消耗减少25%以上，但至少在未来十年，天然气仍将是欧洲能源结构的重要组成部分，而在德国，这一比例将持续更长时间。欧洲领导人一直指望天然气作为欧洲清洁能源转型的基石，作为从煤炭和石油等较脏的化石燃料向可再生能源过渡的过渡能源。虽然德国是俄罗斯最大的客户，德国一半的天然气来自东方，但其他国家，如芬兰和拉脱维亚，几乎100%的天然气都依赖俄罗斯。
对于这些国家来说，前进的道路可能是缓慢的。中欧和东欧国家不仅更加依赖俄罗斯的天然气，而且它们向可再生能源转型的进程也比德国、英国和丹麦等国慢得多。从天然气加热转换到电加热，以及推广可再生能源，需要时间，事实证明比许多欧洲领导人预期的更加繁琐和复杂。
长期以来，德国一直将俄罗斯的天然气视为本国能源安全的关键，如今，它正在坚定地开辟道路，实现对俄罗斯的能源独立。就在俄罗斯突破乌克兰边境几天后，德国采取了第一批具体措施，以摆脱对俄罗斯天然气的长期依赖，并宣布立即提高其气候目标。有了额外的2000亿欧元来加快新议程，现在的目标是到2035年，而不是2050年，实现100%的可再生能源供应。对屋顶太阳能装置的补贴将增加，这将使数百万房主受益，德国监管机构将拍卖更多的风力发电特许权。
永远不在讨论范围内的是有争议的俄罗斯天然气管道“北溪2号”(Nord Stream 2)，该管道将使俄罗斯对德国的天然气输送能力增加一倍。由绿党领袖罗伯特·哈贝克领导的德国经济事务和气候行动部已额外拨款15亿欧元，用于从澳大利亚、卡塔尔和美国购买液化天然气。
德国智库Agora Energiewende的马蒂亚斯·巴克(Matthias Buck)解释说:“到目前为止，欧洲还没有明确将清洁能源主权作为目标的政治意愿。”他预计欧盟将把可再生能源的推广速度提高三倍。“现在的逻辑不同了，所有人都同意了。这种技术，特别是风能和太阳能，已经存在，而且比化石燃料更便宜。现在我们终于要大规模推广了。”
欧洲领导人现在认为，购买俄罗斯天然气——此前被视为东西方之间的建设性纽带——助长了俄罗斯的战争机器，削弱了欧洲大陆的地缘战略影响力。在短短几天内，欧洲发现自己面临着一个严峻的新现实:俄罗斯随时可能切断对欧洲大陆的天然气输送，导致工业瘫痪，并导致数百万人感到寒冷。
例如，如果西方完全停止俄罗斯使用国际支付系统，就几乎不可能补偿俄罗斯的天然气供应，这将导致俄罗斯停止使用天然气。这就是为什么美国和欧洲到目前为止一直拒绝停止SWIFT电子能源支付系统——这意味着即使在战争肆虐之际，俄罗斯的天然气仍在继续流动。
乔纳森·斯特恩，一位杰出的研究员牛津大学能源研究所天然气项目主任表示，依赖俄罗斯天然气的欧洲国家无论如何努力，都无法在储存设施中储存足够的天然气，以撑过明年冬天。这主要是因为挪威、卡塔尔等大型天然气供应国出口的天然气已经接近其产量。斯特恩在一次采访中说:“已经没有天然气了，就这么简单。”他表示，他预计俄罗斯或欧盟不会很快终止天然气合同，因为终止合同将带来经济惩罚。
如何加速这种转变
尽管德国的一些人呼吁短期内延长煤炭和核能的使用，Müller-Kraenner和其他一些人认为，这些能源在环境方面的缺点证明，推动欧洲的低碳、智能能源转型是实现能源独立的关键。哈贝克最近表示，“对德国来说，煤炭和核能不是替代品。”
柏林智库生态研究所(Ecologic Institute)的创始人r·安德烈亚斯·克雷默(R. Andreas Kraemer)说:“所有迹象都表明，我们可以重新配置德国的能源供应，并以一种比现在更好、更强大的方式来利用它。”“我们可以实现雄心勃勃的气候目标，同时加强国家安全。德国新政府已经加快了清洁能源转型的步伐，现在正在进一步加快。”
德国以及所有依赖天然气的欧洲国家将如何加速这一转变?
首先，Kraemer说，欧洲必须以一种新的方式利用天然气:更节约、更高效，并且只在优先部门使用。“俄罗斯的天然气是最后的手段，”他说。“只有在没有其他选择或它能产生最高价值的地方才应该使用它”，比如在寒冷时期为家庭供暖和在关键行业。如果事态发展到一定程度，所有的俄罗斯天然气被终止，天然气密集型的化工和塑料行业可能只是被迫关闭一段时间，这对德国经济是暂时的打击，但不是灾难，Kraemer说。一个建议很快就将来自哈贝克所在部门的建议:在能源需求高的时候，对工业运营商采取财政激励措施，使其停止生产。
的确，能源效率和需求管理现在是欧洲规划的首要任务，而不是以前的事后考虑。尽管口头上说得很好，但节能建筑改造却拖了欧盟的后腿，目前还面临着巨大的投资缺口。2020年，欧盟委员会估计，每年需要约2750亿欧元的额外投资来翻新欧盟2%的建筑存量。按照这个速度，要使欧盟的建筑节能将需要几十年的时间，而在翻新率最低的中欧，甚至需要更长的时间。
夫琅和费系统与创新研究所(Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research)专家海克•布鲁格(Heike Brugger)表示:“首先，欧盟必须认真对待自己制定的目标。”这将需要为节能改造提供更多低息贷款和财政激励措施，并仔细评估目前仍支持天然气基础设施投资的激励措施。根据欧盟的计算在美国，如果欧盟实施目前的能源效率和改造立法，到2025年将节省170亿立方米天然气，约占俄罗斯对欧盟年出口量的10%。
改用电热泵
专家们还表示，在几周前天然气还被视为安全的长期投资的行业，电力必须取代天然气。克雷默说:“我们必须在任何地方，尽可能快地为目前使用的所有天然气通电。”包括将许多燃气供暖系统替换为电动热泵．Kraemer说，到目前为止，德国一直在推广新的燃气供暖系统，这与丹麦的立法形成了鲜明对比已经禁止所有自2013年以来的新天然气连接。克雷默说，尽管这样的禁令可能会在欧洲各地实施，但欧洲的供暖系统完全摆脱对天然气的依赖还需要数年时间。
Agora Energiewende的巴克说，削减天然气消费将对钢铁和混凝土等许多工业部门造成沉重打击，因为这些行业在工业过程中需要高温。但是，他指出，他们将40%的气体用于低温过程。巴克说，电动热泵可以在这种热量产生中占据相当大的份额。
巴克和其他人认为，到目前为止，发展清洁能源一直是第二优先考虑的问题，很容易被其他因素所偏离。在德国的许多地方，当地居民、环保主义者和极右翼团体越来越多地阻止风力发电场。但是Buck说，如果政府将可再生能源置于与安全同等的优先地位，就会简化审批过程。
他和其他人还认为，现在是时候在欧洲快速立法，强制所有新住房安装太阳能电池板了。此外，支持者主张，国家法令应该开放公共建筑、工业空间、农田和废弃的露天煤矿，供太阳能装置使用。欧盟还可以采取更全面的政策来改革电力系统，使各种类型的电池存储，从家庭车库的单元到工业电池阵列，完全融入电网。
斯特恩表示:“从俄罗斯天然气转换为天然气是可能的，但毫无疑问，这将是昂贵的，特别是如果公司想终止现有的长期合同。牛津大学能源研究所。“过去，善意的承诺已经足够多了，但没有人准备为大幅减少对俄罗斯天然气的依赖买单。”
保罗·霍基诺斯(Paul Hockenos)是一位生活在柏林的作家，他的作品曾出现在许多出版物上。
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15个评论
没有什么能比一轮极端的能源价格更快地治愈高能源价格了!
在荷兰，按照今年的公用事业定价和屋顶光伏定价，屋顶太阳能不到一年就能收回成本!
目前，用PV +电阻电(COP=1)散热器面板或红外面板供暖比用冷凝天然气锅炉更便宜，(当然)用空对空或空对水热泵+ PV供暖更便宜。
这个energy-nerd (https://www.youtube.com/c/KetelKlets/videos)在他的许多视频中涵盖了家庭能源效率的许多方面的细节和数学，其中大多数对懂算术的人来说很容易理解(甚至对那些对荷兰语一无所知的人来说也是如此)。对于那些能够同时负担光伏和热泵前期费用的房主来说，这一点尤其切题:
https://www.youtube.com/watch?v=SfQnmKzw9js&t=5s
(这部电影的标题在美国翻译过来就是“汽油太贵了——我要用电!”)
这是你生命中的10分钟，你永远也回不来了，但它是相当有信息和有用的人在北欧预期持续高或非常高的零售能源价格。随着太阳能价格的逐年下降，到2030年，即使天然气价格最终恢复到过去十年的价格，这一计算方法也将适用于大多数欧洲人(以及许多北美人)。欧洲不太可能将天然气价格恢复到以前的水平(现在普京已经明确表明了自己的立场)，因为从北美或中东运输的液化天然气永远不会像管道天然气那样便宜。
与尼瑟巴伯利语有关，有些与数学有关:
https://www.youtube.com/watch?v=5ZNghjtlCKY
https://www.youtube.com/watch?v=4Z6P-tEyF-0
作者提出了许多好的观点，并清晰地描绘了当前欧洲能源使用的情况。
但是，在经济上可行的工业级储能技术出现之前，可再生能源生产本身将无法满足欧洲的能源需求。没有存储的可再生能源只能满足总需求的35%左右。永远。这是物理。
作者说的没错，欧洲将需要来自不可再生能源的能源。这些能量是如何产生的还是一个悬而未决的问题。
“但是，在经济上可行的工业级储能技术出现之前，可再生能源生产本身将无法满足欧洲的能源需求。没有存储的可再生能源只能满足总需求的35%左右。永远。这是物理。”
这实际上并不完全正确，至少在家庭能源层面上是这样，在区域电网层面上也不完全正确。35%这个数字从何而来?
使用计时器/智能开关来更好地调整能源使用，家庭能源使用比纸上空上的分析师倾向于相信的要灵活得多。当使用相对便宜的负载调度控制实现自动化时，需求响应可以很好地工作。(Ketel Klets You-Tuber有多个针对房主的视频，介绍如何更好地平衡他们的屋顶太阳能输出与能源使用，并将他们的账单降到最低，因为在未来几年里，NL已经立法的净计量协议将不断发展。)
北海和波罗的海沿岸(海上和陆上)风力发电的容量因子、日和季节时机也相当好，并且在冬季供热负荷较高时增加。(不过，它的时机仍然不如新英格兰的近海资源。)
在合理的需求响应下，利用家庭和区域电网级别的可调度负载的需求响应，所需的电网存储量至少比简单分析所暗示的要低一个数量级。地理分布越广，就越容易。现在，丹麦和瑞典从邻国挪威广泛的可调度(和一些可逆)水力发电能力中获得了巨大的优势——它已经在那里了，而且已经具有成本效益。
但是“……”是什么意思呢?经济上可行的工业级储能技术……”?？
在刚刚过去的这个冬天的欧洲天然气定价中，即使是锂离子电池存储也具有成本效益。但是对于低等级热能使用(如空间或水加热)的效率改进仍然更便宜。即使在更多的液化天然气(液化天然气)进口设施投入使用后，这种情况可能还会持续下去，因为即使是分布式小规模太阳能也很便宜(比荷卢和德国的成本不到美国的一半)，而且还会越来越便宜。考虑到天然气成本相对于创纪录的零售电价(也有所上升，但没有那么多)上涨了多少，对天然气供暖和液体运输燃料的需求都在非常真实、严重、永久地遭到破坏。
特斯拉(Tesla)刚刚在德国开设了一家大型电动汽车工厂，几家中国竞争对手今年也在把销售范围扩大到斯堪的纳维亚半岛以外。智能汽车充电器(包括单向充电器和车到电网版本)可以进行大量的负载平衡，以更好地将可变电源与可调度负载匹配。多年来，丹麦一直在为使用电池的电动汽车车主提供报酬，而且他们不是唯一的电动汽车车主。这对相关各方来说都是非常划算的。LFP电池(用于大多数中国电动汽车，以及所有在德国生产的标准范围特斯拉Model 3和Model Ys)的退化时间是大多数美国和欧洲供应商使用的三元金属阴极锂电池的2-3倍。
即使在这次燃油价格冲击之前，欧洲汽车市场的市场份额也有望在2025年突破50%，但随着中国厂商的浪潮(在定价/价值上超过所有欧洲厂商)的加入，这个市场份额点最早可能在2023年实现。一些潜在的销售领导者:比亚迪EA1是一款丰田卡罗拉大小的车(但整体上更好)，在中国售价不到1.5万美元。小鹏P5是一款豪华轿车，大小与丰田卡罗拉或特斯拉Model 3差不多，售价不到2.5万美元。我不确定这些汽车在欧洲的定价是多少，但这两家公司(包括现在拥有沃尔沃和北极星的吉利)今年都将来到欧洲。这将破坏二手车的定价，只有那些不在乎或不会做数学的人，才会购买新的或使用较少的内燃机汽车，因为价格适中的电动汽车的供应增加了。
虽然分布式存储资源的部署不会在一年内全部完成，但目前的天然气和柴油/汽油价格飙升进一步加剧了分布式能源和存储资源的部署曲线。
在美国，仅使用电池的存储成本已经具有成本效益，如果与公用事业规模的风能和存储相结合，则比常规业务更便宜。电池/光伏/风能组合的最具成本效益因地区而异，但即使不扩大输电电网容量，计算方法也行得通。智库Rethink-X去年发布的能源报告对数十年的天气历史、电网、负载和电池/风能/光伏的学习曲线进行了深入分析，分别针对CAISO(加利福尼亚州)、ERCOT(德克萨斯州)和ISO-NE(新英格兰)进行了分析。
https://www.rethinkx.com/energy
虽然欧洲大部分地区的风能和太阳能比美国的这些地区差，欧洲部分地区的输电网基础设施也不如北美广泛，但毫无疑问，在这些地区也行得通。
这35%是风能和太阳能兆瓦时发电的综合净可用性，占当前总电力需求的%。例如，我曾在新英格兰的一个20兆瓦风电项目中工作，经过一年的风力数据收集，据计算该项目只能产生额定20兆瓦设计的28%。这只是基于风力资源的涡轮机输出，不包括转换和传输损失。至少在新英格兰，太阳能的平均发电量为其装机容量的35%。这也不包括转换和传输损失。加州当然更高，但我很自私，只考虑我住的地方。
这些数据都没有考虑到风能和太阳能发电的时间，也没有考虑到ISO-NE电网负载平衡的复杂性。对于风能和太阳能来说，实现供需平衡是非常复杂的。我们的网格准备好了吗?如果，不需要什么投资?把它建好需要多长时间?2035年是一个白日梦。
大型存储示范项目在哪里?坦率地说，您必须向我指出一些在技术和财务上验证网格级存储的试点项目。我住在一栋20层的高楼里，所以无法分配存储解决方案。
在承诺100%使用可再生能源并关闭我们的传统发电能力之前，我希望看到的不仅仅是家庭系统YouTube演示或假设的论文研究。我希望看到一个大规模的存储项目真正起作用。难道我们还没有从德克萨斯州灾难性的冬季停电事故中吸取教训吗?人死亡。或者德国苦苦挣扎的能源政策现在受制于俄罗斯的天然气?
我完全支持100%清洁能源和电动汽车。但目前还没有证据表明，风能+太阳能+储能能提供我们100%的能源需求。
35%的容量系数是合理的。这并没有为可再生能源能满足多少能源需求设定上限。这意味着，如果你做一个简单的计算，你必须购买三倍于预期的硬件，但当人们为可再生能源定价，并显示出它们的成本效益时，他们已经考虑到了这一点。
在能源供应的时机上还有其他的挑战，但Dana已经非常彻底地解决了这些问题。
“我希望看到一个大规模的存储项目真正起作用。难道我们还没有从德克萨斯州灾难性的冬季停电事故中吸取教训吗?人死亡。”
从德克萨斯州的灾难中学到的一个教训是，当燃气系统(使用的是不太干燥的燃料)冻结时，可再生能源仍在不断消耗。与iso - one不同，ERCOT市场只提供能源，没有产能支付，也没有对耐冻性的监管要求。
“或者德国苦苦挣扎的能源政策现在受制于俄罗斯天然气?”
德国绝大多数的天然气是用来供热的，而不是用来发电的。我并不支持默克尔把德国的头伸进绞索的决定，也不赞成德国在基础设施项目上极其迟缓的官僚作风。但请注意，德国的地理面积仅为德克萨斯州的一半，而且进出口电力也同样受到电网限制。这比美国东部互联电网地区更难解决，那里的天气、负荷和可再生能源输出可以更容易地移动(并不是说在任何情况下，增加更多输电资源都是成本最低的解决方案)。
>“大规模存储示范项目在哪里?”坦率地说，你必须向我指出一些在技术和经济上验证网格级存储的试点项目。”
好的。
在南澳大利亚州的Hornsdale Power Reserve的大型电池(c0位于一个大型风力发电场中)在过去3年里挽救了系统的几次崩溃，并在不到2年的时间内收回了成本，因为它能够以低于快速峰值的价格竞标，降低了公用事业公司和缴费方的成本。他们目前正在将其规模扩大一倍。增加电池容量可以减少为电网平衡而需要减少的可再生能源的数量，但这不是它的主要价值。快速的反应时间能够使电网保持活力，即使当传输资产磨损。
https://hornsdalepowerreserve.com.au/
澳大利亚的电网是重可再生能源(逐年增长)和轻传输资源(远不如ISO-NE健壮的互连)。这种电网电池模式目前正在澳大利亚的几个地方被复制。
基于良好的经济效益，还有比目前在TX和CA安装的Hornsdale项目更大的电网电池系统。在CA电网中，电池的竞争力超过了天然气峰值，在野火危险条件下，当输电线路需要关闭时，电池可以保持部分电网正常运行。多个电网电池项目已经在CA进行中，请继续关注…
Gambit能源存储有限责任公司是特斯拉的一个子公司，正在建造一个巨型电池，以支持休斯顿附近的ERCOT电网:http://angleton.tx.us/DocumentCenter/View/3793/Gambit-Energy-Storage-Park-FAQ?bidId=
目前，特斯拉的超级电池都在使用美国制造的汽车中使用的三元阴极(三金属)电池，但在不久的将来，极有可能使用更便宜、更环保的LFP(磷酸铁锂-不含钴、镍、锰)，由于化学成分更便宜，这种电池的成本几乎是三元电池的一半。LFP还可以比目前的任何三元电池循环更深入(循环次数更多)而不造成损伤，并且在不同温度下表现更好。电动汽车的唯一缺点是与三元电池相比，其能量和功率密度更低，但似乎每周都有多个大型电池供应商在这方面取得突破(几乎全部在中国)。LFP也比其他锂电池更防火。
在任何能量密度下，LFP都适用于电网电池，而且低成本和更长的生命周期使其成为一个无需思考的选择，至少目前是这样。如果CATL在2021年底投产的Na+离子电池被证明具有与LFP类似的寿命，那么它很可能还具有成本优势，因为钠比锂便宜得多。特斯拉几乎从任何能按时、大量交付电池的人那里购买电池，我敢肯定他们比大多数电网电池和电动汽车竞争对手都更擅长这一点。
“我住在一栋20层的高楼里，所以无法分配存储解决方案。”
嗯?
这是严格意义上的粒度问题。你不需要一个很大的电池来平衡一栋20层的高层住宅，它也不需要与建筑物在同一位置——在变电站的任何一侧(甚至在变电站内)都可以。住宅单元的分布式米后存储并不总是有效(尽管如果能解决火灾问题，它甚至可能在20层的高层建筑中使用。一个10-20千瓦时的电池不是很大)，但分布在配电电网或输电电网通常不是一个问题，除非在非常高密度的大城市。但即便是几年前的布鲁克林-皇后区变电站升级项目，也很好地利用了分布式存储(在与消防部门对设备进行了长时间的审查和讨论之后)。
自从该项目启动以来，电池成本已经降低了一半以上，他们正在继续在这一成功的基础上开发更多、更大的分布式电池:
https://www.coned.com/en/about-us/media-center/news/20201216/con-edison-174-power-global-battery-project-queens
“35%的容量系数是合理的。”
目前马塞尼亚在建的海上风电项目的发电能力因数将超过50%，而且在冬季会回升，在寒流开始时更是如此，提高了电网的平衡能力。
一旦风能和太阳能的容量被过度建设，哪怕是一点点管理的削减也会成为平衡电网的最便宜的方式，在大多数情况下，限制了必要的电网存储量。Rethink-X的人正确地假设，当存储成本昂贵时，增加可再生能源的过度建设因素在经济上更可行。虽然以去年的风能和太阳能定价来看，建设过剩产能似乎很昂贵，但在公用事业规模上，光伏和风能的学习曲线仍然陡峭而无情。在公用事业规模上，PV的水平成本已经比其他任何东西(传统或可再生能源)都便宜，在过去几年里开始领先于陆上风力发电:
https://www.lazard.com/media/451905/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf
PV学习曲线并没有真正放缓，尽管最近的大流行和国际关系在路上遇到了障碍。海上风能的学习曲线也相当陡峭——在2030年之前可能会与陆上风能持平(我没有屏住呼吸，但有可能)。
存储技术也在飞速发展，随着钠电池技术的突破，中短期存储的价格可能会大幅下降。
https://www.lazard.com/media/451882/lazards-levelized-cost-of-storage-version-70-vf.pdf
这还没有考虑到自动化的需求响应程序，以利用未来十年将用于汽车的大量电池。这在斯堪的纳维亚半岛已经奏效，将为德国提供巨大的服务，因为德国汽车市场向电动汽车的转变已经在疯狂的高油价的共同作用下加速，而与此同时，中国电动汽车供应商开始以更大的规模进入欧洲市场。
丹娜,
谢谢你详细而深入的回答。您对GBA的贡献将继续得到我们的赞赏。
查理，你不能用自己的方法解决存储问题。你可以在峰值容量下建造200%或300%的发电量，但如果没有存储，多余的产能并不能解决问题，也不能让可再生能源独自解决所有问题。
丹娜写了很多让我读的东西，但我相信我们都同意，如果长期存储技术存在，那么可再生能源理论上是可行的。
就像我说的，我完全支持清洁能源，只要从传统发电资源过渡是合理的，而且99.5%是可靠的。
“查理，你不可能通过建造来解决存储问题。”
我不是这个意思。我只是指出你用橙子的数据来支持你关于苹果的结论。
如果可再生能源被限制在总需求的35%，那么爱荷华州如何在2021年获得57%的电力来自风能?你似乎也没有把水力发电算作可再生能源。VT, SD, WA, ME都有超过80%的电力来自可再生能源。
你是对的，以今天的技术，100%的可再生能源可能是不可能的，但据我所知，在美国，50%的可再生能源相对容易，如果我们进行必要的电网升级，80%是可能的。剩下的20%将必须是核能和/或NatGas与CCS。
“你是对的，以今天的技术，100%的可再生能源可能是不可能的，但据我所知，在美国，50%的可再生能源相对容易，如果我们进行必要的电网升级，80%是可能的。”
不，实际上这是大错特错的。
在不升级输电网的情况下，不仅100%可再生能源是可能的(在所有的48个州，夏威夷，美属萨摩亚和波多黎各——在AK州有点困难)，事实上，它比正常情况下更便宜，比20%的核武器/cc-NG更容易和更便宜。Rethink-X的分析远远不是第一个指出这一点的——早在2010年之前就有一些规模较小但类似的分析发表，表明PGM电网可以100%使用可再生能源，而且比80-90%的成本更低。(从那以后，电池储能的价格下降了90%以上，光伏的价格下降了80%以上，超过了之前分析的成本曲线预测。)Rethink-X的分析在大多数方面都更彻底，研究了美国三个完全不同的地区，它们的负载、天气和现有电网资源配置都不同。100%使用可再生能源(并增加2-5倍的可再生能源)比保持现有发电厂的运行要便宜，但这不是一蹴而就的，而且，如果只是支付化石发电厂的搁浅资产，然后再进行谈判，就会遇到政治、监管和其他障碍。
80%的能源来自可再生能源，这意味着大多数时候根本不需要化石燃料，这是一个经济问题。20%的化石燃料的极低容量因素使得它们比简单地增加电池和进一步过度建造越来越便宜的可再生能源要昂贵得多。当然，风能+光伏+电池最具成本效益的确切组合因地区而异，而且会随着时间的推移而变化。这三种技术的制造成本学习曲线仍然相当陡峭，但虽然不需要，但在光伏和电池方面降低成本的技术突破可能在未来十年出现，改变成本最低的组合。它不需要完美地达到最低成本，就能像往常一样击败商业。
地理位置有限的丹麦目前正努力克服这个高成本点，大约25%的电网电力来自化石燃料(约15%的总混合是硬煤，不到4%是天然气)，大约75%的可再生能源，大约一半的电力来自风能，另外约20%来自生物能源(主要是作物残渣)。大约4%来自石油，4%来自太阳能，不到1%来自水电。这是一个非常暗淡的纬度太阳能，不利的云因素也要处理，但随着所有的变得越来越便宜，较低的吸收每额定瓦开始变得不那么重要。由于来自天然气和石油的比例如此之小，它们在一定程度上缓冲了当前极端的价格波动，但摆脱剩余化石燃料发电的成本已经是可以承受的(和计划中的)，而且每天都在降低。挪威有充足的输电网与可调度的水力资源连接，对本地存储的需求比其他国家和地区要少一些，但他们不能(也不)依靠本地存储作为唯一的备份。维护几乎不需要运行的燃煤电厂变得昂贵，所以它们真的会消失。
相比之下，在邻近的荷兰(以前是一个重要的天然气出口国)，超过20%的电网组合来自可再生能源(10%的风能，5%的太阳能，3%的废物燃烧，3%的生物燃料/其他)，其中最大的发电能力来自天然气，其次是煤炭，化石燃料加起来占所有生产的75%左右。由于水力压裂引发地震，格罗宁根(Groningen)气田减产的决定很快使其成为一个天然气进口国，并在当前的天然气价格波动中面临重大风险。在电力方面，高企的天然气和石油价格促使人们转向燃烧更多的煤炭和从邻国进口，减缓了零售价格的飙升，但家庭取暖的天然气成本飙升，这也影响了零售市场的表现。
对于荷兰的房主/纳税人来说，这对收入较低的四分之一人口来说是一场金融灾难，他们住在隔热程度较低的房子里，基本上没有任何资金用于家庭升级或家庭太阳能。但在目前更高的电价下，屋顶光伏(安装价格大约是美国的一半)对那些有信贷或现金购买的人来说，即使在灯光昏暗的北方北方，也不是什么难事，不到一年就能付清(!)，而且用电加热(甚至电阻电)比燃气更便宜。因此，尽管荷兰电网仍然是一个巨大的化石燃料燃烧者，但在电价支付方的电表中，廉价的太阳能正在迅速发展，导致电网电力和天然气的永久需求遭到破坏。目前立法的2022年居民零售电力的净计量计划仍然是100%的光伏发电量，这使得电池目前的吸引力有所下降，但从2023年开始，这一比例将下降9%，其中只有91%是完全的净计量，剩下的9%以批发平均价格支付。(IIRC目前是7欧分，可能需要提高到更高的数字，以反映实际批发价格的变化)。在2024年及以后的十年里，它将再被削减9%，到2032年达到零零售净额。但是已经有几家表后设备公司在销售产品，以平衡家庭设备负载到家庭太阳能输出，最大限度地提高家庭光伏输出在仪表的业主一方，并减少进口和出口到电网，而不依靠电池。从2025年开始，中国将禁止销售新的化石燃料汽车，但在此之前，电动汽车的销量就在迅速增长，今年将有几款成本较低的中国车型进入该国。智能汽车充电器几乎可以消耗一个典型家庭规模的光伏系统的所有输出电量，所以对许多人来说，降低电价并不重要。
有很多变化的部分，但已经有一个巨大的和相当迅速的转变正在进行中，而最近的事件只会加速这种转变。在欧洲，100%使用可再生能源既可行又实惠，在化石燃料价格波动的情况下，这种做法更加实惠。在美国，这里比欧洲阳光更充足，风也更大，要达到100%就更容易/更便宜了，但长期以来国内化石燃料价格低廉，直到最近才有所突破。但随着美国天然气和化石液体价格的相应上涨，可再生能源(在各种规模下)现在比以往任何时候都更具有成本合理性。
谢谢达纳。我读了《重新思考能源》的报告，里面有很多让人兴奋的好东西。特别是太阳能/风能/电池的学习曲线，看看价格能降到多低。我从未见过它的模型是这样的，高达7倍的需求容量，配上短时间的电池存储。我一直读到一些过度建设是经济的，但对于100%的可再生能源，我们需要某种长寿命的存储系统(6个月到多年)。
我希望这是我们的未来，但看看一些数字，在我看来，至少在不久的将来，我们将受到这种情况下的供应限制。仅德克萨斯州的100% SWB数据就列出了2325千瓦时的电池存储，据我所知，这是目前全球锂离子电池产量的3倍多(我找到的数字是700千瓦时)。当然，Rethink报告没有考虑其他外部性(需求侧管理、能源效率或楼宇自动化技术、其他可再生能源、技术突破等)，锂离子电池产量将大幅增加。但如果我们也要解决汽车电动化的电池需求，在我看来，100%的SWB还需要20年甚至更久的时间。
我们需要在新英格兰的电力部门进行脱碳的剩余技术开发是多次克隆Dana Dorsett，并雇佣克隆者为所有NE-ISO州的PUCs提供建议。用丹娜严谨的分析技巧取代那些否定的、“这绝对行不通”的顾问，我们就搞定了。
不过，说真的，海上风力发电的50%容量因素加上这里充满活力的需求响应市场的发展，可能会使电网运营商的工作比今天更容易。
有人关注过新英格兰近海的月发电量或季度发电量曲线吗?那看起来会很有趣，但我在任何地方都找不到。
“为了让新英格兰的电力部门脱碳，我们需要进行的剩余技术开发是多次克隆Dana Dorsett，并聘请克隆者为所有NE-ISO州的PUCs提供建议。”
我当然希望不是!(小心点——我有几个亲戚是从事分子生物学研究的!: -))
FWIW:在马萨诸塞州(在ISO-NE电网区域内)，主要的公用事业公司已经在运行国家监管的项目，为使用其表后资产实现分布式峰值电力的家庭电池所有者提供报酬。例如:
https://www.nationalgridus.com/MA-Home/Connected-Solutions/BatteryProgram
“有没有人关注过新英格兰近海的月度或季节性发电量曲线估计?”
在ISO-NE网站上曾经有一些文件详细描述了那些隐藏在网格管理规划预测中的东西。我没看它是否还在上面，但可能还在。该网站2010年之前的一些旧规划文件认为40%的产能系数过于保守，但目前的技术水平(主要是轮毂高度，但也包括叶片设计)已经大幅提高了这一比例。三年前的一份MA州文件的介绍提到了季节性冬季的增加。在p.1页的底部(PDF页码第7页):
“海上风能发电的容量系数更高，接近50%
比许多其他可再生能源发电机，如太阳能，特别是在冬季
个月。”
那是在通用电气发布12MW的Haliade-X之前，这将假定的容量因子推到了50%以上。
开发商的实际合同价格甚至超过了(适当保守的)国家规划者的最佳情况。
回到Lazard最近的水平成本分析中，新的公用事业规模的太阳能和新的ON -岸上风能正在接近联合循环天然气(cc-NG)发电的边际运营成本，这是去年美国天然气长期平均合同价格(由于管道和液化天然气存储的限制，它比ISO-NE地区更贵)。随着国际市场进一步推高天然气价格(包括美国)，美国海上风能83美元/兆瓦时的预计定价可能已经接近新英格兰cc-NG电力的价格，如果不是已经低于的话。花点时间仔细阅读文档中的第一个图表(包括脚注):
https://www.lazard.com/media/451905/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf
鉴于目前公用事业规模PV的平均LCOE已经是cc-NG电力平均价格的一半，很容易辩称，以实际需要的2倍的价格建造PV，并将其中一半扔到地板上，它仍将与cc-NG竞争。所需的存储量也会降低。PV的LCOE正在持续下降——当它的成本是传统发电的1/4时(这将在2030年之前发生)，3-4倍的过度建设在经济上是合理的。风能也有类似的学习曲线(如果没有那么陡峭)，如果风能的建设超过2倍，就可以在需要储存之前覆盖光伏的大部分日缺点。随着越来越多的这种接近零边际成本的能源进入电网，化石燃料的容量因素下降，使它们更加昂贵。这些资产的投资者不能也不应该因为cc-NG工厂在2021年以45%的产能因数运行，就认为它在5年后仍将以45%的产能因数运行。使用Lazard公司(和其他公司)的化石燃烧器和核武器的LCOE的一个缺点是假定的固定容量因素，在资产的整个生命周期内根本无法维持。
这些事实是Rethink X分析的基本基础，此外还有一个问题:为了应对最坏的天气情况，过剩的可再生能源和存储设施带来的基本上免费的电力可以和将如何利用。仅仅因为它与传统能源相比仍然具有成本效益，即使这种能源被简单地削减了，也并不意味着这种“超级能源”必须(或将)被浪费掉。
这是电力和运输行业真正颠覆性的时代。在第一波海啸袭来之前，大多数人都看不到它，但它就在这里，就在此时此刻。准备好迎接未来十年的颠簸之路(包括公用事业零售价格波动)。
在没有俄罗斯化石燃料的情况下，欧洲会挺过来，但短期内会非常艰难。荷兰的住宅公用事业零售定价已经被他们的零售能源市场的结构搞得一团糟，允许能源经纪人的一些可疑行为发生，但与战争相关的东西不仅仅是蛋糕上的糖衣。正如前面提到的，现在对于那些有现金或信贷的人来说，购买更多的PV更便宜，无论有没有电池。事实上，Ketel Klets(在美国是“Boiler Bang”)的YouTuber书呆子的家庭系统上没有电池，没有热泵，但通过痴迷地监控和平衡他的PV输出与负载，以及微调他的燃气锅炉/散热器系统的效率，他向公用事业公司支付的费用很少。与此同时，今年冬天，许多/大多数人都被每月1000欧元以上的电费账单所困。这段短视频需要的不仅仅是对荷兰语的短暂熟悉，但它是一个很好的挥动手臂的入门，可以让他把荷兰语推进到什么程度:
https://www.youtube.com/watch?v=DTwR-osTdUM
我只是想留下一个评论来表达我对Dana在他的帖子里的想法的感谢。谢谢你！
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